ES2382357T3 - Myeloid-type cells transfected for the treatment of retinopathy of prematurity and related diseases - Google Patents

Myeloid-type cells transfected for the treatment of retinopathy of prematurity and related diseases Download PDF

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Martin Friedlander
Eyal Banin
Edith Aguilar
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Abstract

The present invention provides the use of cells from a vasculotrophic lineage negative hematopoietic stem cell population for the preparation of a pharmaceutical composition for treating a mammal suffering from or at risk of developing retinopathy of prematurity or a related retinopathic disease wherein the cells are transfected with a therapeutically useful gene encoding for an angiostatic fragment of Trp-RS and wherein the pharmaceutical composition is for administering to the retina of the mammal an amount of cells from a vasculotrophic lineage negative hematopoietic stem cell population effective to promote beneficial physiological revascularization of damaged areas of the retina and to ameliorate damage to the retina caused by the disease.

Description

Células de tipo mieloide transfectadas para el tratamiento de retinopatía de la prematuridad y enfermedades relacionadas. Myeloid-type cells transfected for the treatment of retinopathy of prematurity and related diseases.

Referencia cruzada a solicitudes relacionadas Cross reference to related requests

La presente solicitud reivindica los derechos de la solicitud de patente provisional US con número de serie 60/656.122, presentada el 24 de febrero de 2005. The present application claims the rights of the US provisional patent application with serial number 60 / 656.122, filed on February 24, 2005.

Declaración de intereses del gobierno Government Declaration of Interest

Una parte del trabajo descrito en la presente memoria fue financiado por las subvenciones número EY11254 y EY12598 del Instituto Nacional del Ojo (“National Eye Institute”) de los Institutos Nacionales de la Salud (“National Institutes of Health”). El gobierno de los Estados Unidos tiene ciertos derechos en esta invención. A part of the work described herein was funded by grants number EY11254 and EY12598 from the National Eye Institute of the National Institutes of Health ("National Institutes of Health"). The United States government has certain rights in this invention.

Campo de la invención Field of the Invention

El campo técnico de la invención se refiere al tratamiento de enfermedades retinopáticas. Más particularmente, se refiere al tratamiento de enfermedades retinopáticas tales como la retinopatía de la prematuridad administrando células tal como se especifica en la presente memoria al ojo de un mamífero que padece o corre el riesgo de desarrollar dichas enfermedades. The technical field of the invention relates to the treatment of retinopathic diseases. More particularly, it refers to the treatment of retinopathic diseases such as retinopathy of prematurity by administering cells as specified herein to the eye of a mammal that suffers or is at risk of developing such diseases.

Antecedentes de la invención Background of the invention

Las enfermedades vasculares de la retina, incluyendo retinopatía diabética, degeneración macular relacionada con la edad exudativa (ARMD), retinopatía de la prematuridad (ROP) y oclusiones vasculares, son causas importantes de deterioro visual y ceguera. Este grupo de enfermedades es el centro de una intensa investigación dirigida a identificar nuevas modalidades de tratamiento que ayudarán a prevenir o modificar la neovascularización ocular patológica. Por ejemplo, la ARMD afecta a 12-15 millones de estadounidenses sobre la edad de 65 años y provoca pérdida visual en el 10-15% de ellos como efecto directo de la neovascularización coroidea (subretiniana). La causa principal de pérdida visual para estadounidenses por debajo de la edad de 65 años es la diabetes; 16 millones de individuos en los Estados Unidos son diabéticos y 40.000 al año padecen complicaciones oculares de la enfermedad, a menudo un resultado de la neovascularización retiniana. Aunque la fotocoagulación con láser ha sido eficaz en la prevención de la pérdida visual grave en subgrupos de pacientes diabéticos de alto riesgo, la incidencia global a los 10 años de la retinopatía sigue sustancialmente sin cambios. Para pacientes con neovascularización coroidea debida a ARMD o enfermedad inflamatoria del ojo tal como histoplasmosis ocular, la fotocoagulación, con pocas excepciones, no es eficaz en la prevención de la pérdida visual. Aunque las terapias fotodinámicas no destructivas, recientemente desarrolladas mantienen la promesa de reducir la pérdida individual en pacientes con neovascularización coroidea no tratable anteriormente, sólo el 61,4% de los pacientes tratados cada 3-4 meses presentaban una visión mejorada o estabilizada en comparación con el 45,9% del grupo tratado con placebo. Vascular retinal diseases, including diabetic retinopathy, exudative age-related macular degeneration (ARMD), prematurity retinopathy (ROP) and vascular occlusions, are important causes of visual impairment and blindness. This group of diseases is the center of intense research aimed at identifying new treatment modalities that will help prevent or modify pathological ocular neovascularization. For example, ARMD affects 12-15 million Americans over the age of 65 and causes visual loss in 10-15% of them as a direct effect of choroidal (subretinal) neovascularization. The leading cause of visual loss for Americans below the age of 65 is diabetes; 16 million individuals in the United States are diabetic and 40,000 a year suffer from ocular complications of the disease, often a result of retinal neovascularization. Although laser photocoagulation has been effective in preventing severe visual loss in subgroups of high-risk diabetic patients, the overall incidence at 10 years of retinopathy remains substantially unchanged. For patients with choroidal neovascularization due to ARMD or inflammatory eye disease such as ocular histoplasmosis, photocoagulation, with few exceptions, is not effective in preventing visual loss. Although recently developed non-destructive photodynamic therapies hold the promise of reducing individual loss in patients with choroidal neovascularization not previously treatable, only 61.4% of patients treated every 3-4 months had improved or stabilized vision compared to 45.9% of the placebo group.

La degeneración macular relacionada con la edad y la retinopatía diabética son las principales causas de pérdida visual en naciones industrializadas y es así como resultado de la neovascularización retiniana anómala. Puesto que la retina consiste en capas bien definidas de elementos neuronales, gliales y vasculares, alteraciones relativamente pequeñas tales como las observadas en la proliferación vascular o el edema pueden conducir a una pérdida significativa de la función visual. Degeneraciones retinianas heredadas, tales como retinitis pigmentaria (RP), también están asociadas con anomalías vasculares, tales como estrechamiento arteriolar y atrofia vascular. Aunque se ha hecho un progreso significativo en la identificación de factores que promueven e inhiben la angiogénesis, no está disponible ningún tratamiento actualmente para tratar específicamente la enfermedad vascular ocular. Age-related macular degeneration and diabetic retinopathy are the main causes of visual loss in industrialized nations and is thus a result of abnormal retinal neovascularization. Since the retina consists of well-defined layers of neuronal, glial and vascular elements, relatively small alterations such as those observed in vascular proliferation or edema can lead to a significant loss of visual function. Inherited retinal degenerations, such as retinitis pigmentosa (RP), are also associated with vascular abnormalities, such as arteriolar narrowing and vascular atrophy. Although significant progress has been made in identifying factors that promote and inhibit angiogenesis, no treatment is currently available to specifically treat ocular vascular disease.

Las degeneraciones heredadas de la retina afectan a tantos como 1 de cada 3500 individuos y se caracterizan por ceguera nocturna progresiva, pérdida del campo visual, atrofia del nervio óptico, atenuación arteriolar, permeabilidad vascular alterada y pérdida de visión central que progresa a menudo hasta ceguera completa (Heckenlively, J. R., editor, 1988; Retinitis Pigmentosa, Filadelfia: JB Lippincott Co.). El análisis genético molecular de estas enfermedades ha identificado mutaciones en más de 110 genes diferentes que representan sólo un pequeño porcentaje de los individuos afectados conocidos (Humphries et al., 1992, Science 256:804-808; Farrar et al. 2002, EMBO J. 21:857-864.). Muchas de estas mutaciones están asociadas con componentes enzimáticos y estructurales de la maquinaria de fototransducción incluyendo rodopsina, GMPc fosfodiestereasa, rds periferina y RPE65. A pesar de estas observaciones, no hay todavía ningún tratamiento eficaz para ralentizar o revertir la progresión de estas enfermedades degenerativas retinianas. Recientes avances en terapia génica han conducido a una reversión satisfactoria de los fenotipos rds (Ali et al. 2000, Nat. Genet. 25:306-310) y rd (Takahashi et al. 1999, J. Virol. 73:7812-7816) en ratones y del fenotipo RPE65 en perros (Acland et al. 2001, Nat. Genet. 28:92-95) cuando se suministra el transgén de tipo natural a fotorreceptores o al epitelio pigmentado de la retina (RPE) en animales con una mutación específica. Inherited retinal degenerations affect as many as 1 in 3500 individuals and are characterized by progressive night blindness, loss of visual field, optic nerve atrophy, arteriolar attenuation, altered vascular permeability and loss of central vision that often progresses to blindness complete (Heckenlively, JR, editor, 1988; Retinitis Pigmentosa, Philadelphia: JB Lippincott Co.). The molecular genetic analysis of these diseases has identified mutations in more than 110 different genes that represent only a small percentage of known affected individuals (Humphries et al., 1992, Science 256: 804-808; Farrar et al. 2002, EMBO J .21: 857-864.). Many of these mutations are associated with enzymatic and structural components of the phototransduction machinery including rhodopsin, cGMP phosphodiesterease, rDS periferin and RPE65. Despite these observations, there is still no effective treatment to slow down or reverse the progression of these degenerative retinal diseases. Recent advances in gene therapy have led to a satisfactory reversal of the rds (Ali et al. 2000, Nat. Genet. 25: 306-310) and rd (Takahashi et al. 1999, J. Virol. 73: 7812-7816 ) in mice and of the RPE65 phenotype in dogs (Acland et al. 2001, Nat. Genet. 28: 92-95) when the wild-type transgene is supplied to photoreceptors or retinal pigmented epithelium (RPE) in animals with a specific mutation

La angiogénesis es el proceso mediante el cual se forman nuevos vasos sanguíneos. En respuesta a señales químicas específicas, brotan capilares a partir de vasos existentes, creciendo finalmente en tamaño según necesite el organismo. Inicialmente, las células endoteliales, que revisten los vasos sanguíneos, se dividen en una dirección ortogonal al vaso existente, formando un brote sólido. Entonces, las células endoteliales adyacentes forman grandes vacuolas y las células se reordenan de modo que las propias vacuolas se orientan extremo con extremo y finalmente se fusionan formando la luz de un nuevo capilar (formación del tubo). Angiogenesis is the process by which new blood vessels form. In response to specific chemical signals, capillaries sprout from existing vessels, eventually growing in size as the body needs. Initially, the endothelial cells, which line the blood vessels, divide in an orthogonal direction to the existing vessel, forming a solid bud. Then, adjacent endothelial cells form large vacuoles and the cells are rearranged so that the vacuoles themselves are oriented end to end and finally fuse to form the light of a new capillary (tube formation).

La angiogénesis se estimula mediante varias condiciones, tal como en respuesta a una herida, y acompaña prácticamente a todo crecimiento tisular en organismos vertebrados tales como mamíferos. La angiogénesis también desempeña un papel en ciertos estados patológicos tales como retinopatía diabética y ciertos cánceres. El crecimiento de tumores, por ejemplo, requiere el crecimiento de vasos sanguíneos para proporcionar oxígeno y nutrientes al tejido tumoral en crecimiento. Angiogenesis is stimulated by various conditions, such as in response to a wound, and accompanies virtually all tissue growth in vertebrate organisms such as mammals. Angiogenesis also plays a role in certain disease states such as diabetic retinopathy and certain cancers. Tumor growth, for example, requires the growth of blood vessels to provide oxygen and nutrients to the growing tumor tissue.

La angiogénesis puede detenerse o inhibirse interfiriendo con las señales químicas que estimulan el proceso angiogénico. Por ejemplo, las células endoteliales angiogénicas producen proteasas para digerir la lámina basal que rodea a los vasos sanguíneos, abriendo así un camino para el nuevo capilar. La inhibición de estas proteasas, o su formación, puede impedir la formación de nuevos vasos. Asimismo, las células endoteliales proliferan en respuesta a señales químicas. Las señales de proliferación particularmente importantes incluyen las familias de proteínas del factor de crecimiento endotelial vascular (VEGF) y el factor de crecimiento de fibroblastos (FGF). Se ha demostrado que VEGF está implicado en la vascularización de ciertos tumores. La interferencia con estos procesos de señalización de la proliferación también puede inhibir la angiogénesis. Angiogenesis can be stopped or inhibited by interfering with the chemical signals that stimulate the angiogenic process. For example, angiogenic endothelial cells produce proteases to digest the basal lamina that surrounds blood vessels, thus opening a path for the new capillary. The inhibition of these proteases, or their formation, can prevent the formation of new vessels. Also, endothelial cells proliferate in response to chemical signals. Particularly important proliferation signals include the families of vascular endothelial growth factor (VEGF) proteins and fibroblast growth factor (FGF). VEGF has been shown to be involved in the vascularization of certain tumors. Interference with these proliferation signaling processes can also inhibit angiogenesis.

Varios factores están implicados en la angiogénesis. Las moléculas del factor de crecimiento de fibroblastos tanto ácido como básico son mitógenos para células endoteliales y otros tipos de células. Un mitógeno altamente selectivo para células endoteliales vasculares es el factor de crecimiento endotelial vascular (VEGF). Several factors are involved in angiogenesis. Both acidic and basic fibroblast growth factor molecules are mitogenic for endothelial cells and other cell types. A highly selective mitogen for vascular endothelial cells is vascular endothelial growth factor (VEGF).

En el adulto normal, la angiogénesis está rigurosamente regulada, y está limitada a la cicatrización de heridas, el embarazo y el ciclo uterino. La angiogénesis se activa mediante moléculas angiogénicas específicas tales como factor de crecimiento de fibroblastos ácido y básico (FGF), VEGF, angiogenina, factor de crecimiento transformante (TGF), factor de necrosis tumoral-a (TNF-a) y factor de crecimiento derivado de las plaquetas (PDGF). La angiogénesis puede suprimirse mediante moléculas inhibidoras tales como interferón-a, trombospondina-1, angiostatina y endostatina. Es el equilibrio de estos estimuladores e inhibidores que se producen de manera natural el que controla la vasculatura capilar quiescente de manera normal. Cuando este equilibrio se altera, como en ciertos estados patológicos, se induce la proliferación, migración y en última instancia diferenciación de las células endoteliales capilares. In the normal adult, angiogenesis is strictly regulated, and is limited to wound healing, pregnancy and the uterine cycle. Angiogenesis is activated by specific angiogenic molecules such as acid and basic fibroblast growth factor (FGF), VEGF, angiogenin, transforming growth factor (TGF), tumor necrosis factor-a (TNF-a) and derived growth factor of platelets (PDGF). Angiogenesis can be suppressed by inhibitory molecules such as interferon-a, thrombospondin-1, angiostatin and endostatin. It is the balance of these naturally occurring stimulators and inhibitors that controls the quiescent capillary vasculature normally. When this balance is disturbed, as in certain pathological states, proliferation, migration and ultimately differentiation of capillary endothelial cells is induced.

La angiogénesis desempeña un papel central en una variedad de enfermedades incluyendo cáncer y neovascularización ocular. Se ha demostrado también que el crecimiento sostenido y la metástasis de una variedad de tumores dependen del crecimiento de nuevos vasos sanguíneos del huésped al interior del tumor en respuesta a factores angiogénicos derivados del tumor. La proliferación de nuevos vasos sanguíneos en respuesta a una variedad de estímulos aparece como el hallazgo dominante en la mayoría de las enfermedades oculares y que producen ceguera incluyendo retinopatía diabética proliferativa, ARMD, glaucoma rubeótico, queratitis intersticial y retinopatía de la prematuridad. En estas enfermedades, el daño tisular puede estimular la liberación de factores angiogénicos que dan como resultado proliferación capilar. VEGF desempeña un papel dominante la neovascularización del iris y retinopatías neovasculares. Aunque los informes muestran claramente una correlación entre los niveles de VEGF intraoculares y la neovascularización ocular retinopática isquémica, FGF probablemente desempeña un papel. Se sabe que FGF ácido y básico están presentes en la retina adulta normal, aún cuando niveles detectables no se correlacionan sistemáticamente con neovascularización. Esto puede deberse en gran medida al hecho de que FGF se une muy fuertemente a componentes cargados de la matriz extracelular y puede no estar fácilmente disponible en una forma libremente difusible que se detectaría mediante ensayos convencionales de fluidos intraoculares. Angiogenesis plays a central role in a variety of diseases including cancer and ocular neovascularization. It has also been shown that sustained growth and metastasis of a variety of tumors depend on the growth of new host blood vessels within the tumor in response to angiogenic factors derived from the tumor. Proliferation of new blood vessels in response to a variety of stimuli appears as the dominant finding in most eye diseases that produce blindness including proliferative diabetic retinopathy, ARMD, rubeotic glaucoma, interstitial keratitis and retinopathy of prematurity. In these diseases, tissue damage can stimulate the release of angiogenic factors that result in hair proliferation. VEGF plays a dominant role in neovascularization of the iris and neovascular retinopathies. Although the reports clearly show a correlation between intraocular VEGF levels and ischemic retinopathic ocular neovascularization, FGF probably plays a role. It is known that acidic and basic FGF are present in the normal adult retina, even when detectable levels do not systematically correlate with neovascularization. This may be largely due to the fact that FGF binds very strongly to charged components of the extracellular matrix and may not be readily available in a freely diffusible form that would be detected by conventional intraocular fluid assays.

Una ruta común final en la respuesta angiogénica implica intercambio de información mediado por integrinas entre una célula endotelial vascular en proliferación y la matriz extracelular. Esta clase de receptores de adhesión, denominados integrinas, se expresan como heterodímeros que presentan una subunidad a y 1 en todas las células. Una integrina de este tipo, av13, es el miembro más promiscuo de esta familia y permite que las células endoteliales interaccionen con una amplia variedad de componentes de la matriz extracelular. Antagonistas peptídicos y de anticuerpo de esta integrina inhiben la angiogénesis induciendo selectivamente apoptosis de las células endoteliales vasculares en proliferación. Existen dos rutas de angiogénesis dependientes de citocinas y pueden definirse por su dependencia de distintas integrinas de células vasculares, av13 y av15. Específicamente, la angiogénesis inducida por FGF básico y VEGF depende de la integrina av13 y av15, respectivamente, puesto que antagonistas de anticuerpo de cada integrina bloquean selectivamente una de estas rutas angiogénicas en los modelos de membrana corioalantoica de pollo (CAM) y corneal de conejo. Los antagonistas peptídicos que bloquean todas las integrinas av inhiben la angiogénesis estimulada por FGF y VEGF. Aunque los vasos sanguíneos oculares humanos normales no presentan ninguna integrina, las integrinas av13 y av15 se presentan selectivamente en vasos sanguíneos en tejidos de pacientes con enfermedad neovascular del ojo activa. Aunque sólo se observó sistemáticamente av13 en tejido de pacientes con ARMD, tanto av13 como av15 estaban presentes en tejidos de pacientes con retinopatía diabética proliferativa. Antagonistas peptídicos de integrinas administrados de manera sistémica bloquearon la formación de nuevos vasos sanguíneos en un modelo de ratón de vasculogénesis retiniana. A final common route in the angiogenic response involves integrin-mediated exchange of information between a proliferating vascular endothelial cell and the extracellular matrix. This class of adhesion receptors, called integrins, are expressed as heterodimers that have a subunit a and 1 in all cells. An integrin of this type, av13, is the most promiscuous member of this family and allows endothelial cells to interact with a wide variety of extracellular matrix components. Peptide and antibody antagonists of this integrin inhibit angiogenesis by selectively inducing apoptosis of proliferating vascular endothelial cells. There are two cytokine-dependent angiogenesis pathways and can be defined by their dependence on different vascular cell integrins, av13 and av15. Specifically, angiogenesis induced by basic FGF and VEGF depends on the integrin av13 and av15, respectively, since antibody antagonists of each integrin selectively block one of these angiogenic pathways in chicken chorioallantoic membrane (CAM) and rabbit corneal membrane models . Peptide antagonists that block all av integrins inhibit angiogenesis stimulated by FGF and VEGF. Although normal human eye blood vessels do not have any integrin, av13 and av15 integrins selectively occur in blood vessels in tissues of patients with active eye neovascular disease. Although only av13 was systematically observed in tissue of patients with ARMD, both av13 and av15 were present in tissues of patients with proliferative diabetic retinopathy. Integrin peptide antagonists administered systemically blocked the formation of new blood vessels in a mouse model of retinal vasculogenesis.

Las pruebas de posibles tratamientos para enfermedades neovasculares retinianas se han visto facilitadas en gran medida por el desarrollo de modelos de retinopatía inducida por oxígeno (OIR) en varias especies animales, incluyendo cachorros de gato, cachorros de perro beagle, rata y ratón. En cada uno de estos modelos, la exposición de animales recién nacidos a hiperoxia (o a hiperoxia e hipoxia alternas) provoca la regresión o el retraso del desarrollo vascular retiniano, seguido por angiogénesis anómala tras su regreso a niveles de oxígeno normales. Estos modelos imitan los acontecimientos que se producen durante la retinopatía de la prematuridad (ROP), un estado que implica neovascularización patológica que puede afectar a lactantes prematuros. Evidence of possible treatments for retinal neovascular diseases has been greatly facilitated by the development of oxygen-induced retinopathy (OIR) models in several animal species, including cat puppies, beagle, rat and mouse puppies. In each of these models, exposure of newborn animals to hyperoxia (or to alternate hyperoxia and hypoxia) causes regression or retardation of retinal vascular development, followed by abnormal angiogenesis after its return to normal oxygen levels. These models mimic the events that occur during retinopathy of prematurity (ROP), a condition that involves pathological neovascularization that can affect premature infants.

A lo largo de la última década, el modelo de ratón de OIR se ha convertido en el modelo más común para estudiar la angiogénesis anómala asociada con retinopatías inducidas por oxígeno. El patrón de anomalías vasculares en este modelo difiere ligeramente del observado en ROP; en el ratón, la retina central, posterior se vuelve avascular tras la exposición a hiperoxia mientras que en lactantes humanos la periferia es avascular. No obstante, este es un modelo bien aceptado para estudiar los mecanismos de la enfermedad y el posible tratamiento de la retinopatía inducida por hipoxia, y los cambios vasculares son muy constantes, reproducibles y cuantificables. En los últimos años, la utilización de este modelo se ha extendido al estudio general de vasculopatías isquémicas e intervenciones antiangiogénicas relacionadas, y se utiliza ahora de manera extensa en entornos de investigación tanto básica como aplicada. Over the past decade, the OIR mouse model has become the most common model for studying the anomalous angiogenesis associated with oxygen-induced retinopathies. The pattern of vascular anomalies in this model differs slightly from that observed in ROP; in the mouse, the central, posterior retina becomes avascular after exposure to hyperoxia while in human infants the periphery is avascular. However, this is a well accepted model to study the mechanisms of the disease and the possible treatment of hypoxia-induced retinopathy, and vascular changes are very constant, reproducible and quantifiable. In recent years, the use of this model has been extended to the general study of ischemic vasculopathies and related antiangiogenic interventions, and is now widely used in both basic and applied research settings.

El procedimiento históricamente común para cuantificar la respuesta neovascular proliferativa en el modelo de IOR de ratón se basa en el recuento del número de células asociadas con nuevos vasos que se extienden desde la retina hacia el humor vítreo (“núcleos de membrana limitante pre-interna (ILM)”). Esto se realiza en secciones transversales sagitales, habitualmente en regiones cerca de (pero que no incluyen) el disco óptico. El procedimiento es muy laborioso, requiere mucho tiempo y está plagado de dificultades, incluyendo la necesidad de diferenciar células de los vasos anómalos de las de los vasos hialoideos en el humor vítreo. En general, debido a que sólo se evalúa cada 30ª sección en serie, una gran parte del tejido no se cuantifica, introduciendo posiblemente grandes errores de muestreo. Además, ya que se seccionan inmediatamente ojos completos, se impide la evaluación en el mismo ojo de otro importante parámetro de este modelo, concretamente el grado de obliteración vascular y la tasa de revascularización retiniana que se produce concomitantemente con la formación de glomérulos neovasculares anómalos. Este parámetro se evalúa de la mejor manera en preparaciones microscópicas de retina completa retinianas. The historically common procedure to quantify the proliferative neovascular response in the mouse IOR model is based on the count of the number of cells associated with new vessels that extend from the retina into the vitreous humor (“pre-internal limiting membrane nuclei ( ILM) ”). This is done in sagittal cross sections, usually in regions near (but not including) the optical disc. The procedure is very laborious, time-consuming and plagued with difficulties, including the need to differentiate cells from anomalous vessels from those of hialoid vessels in the vitreous humor. In general, because only every 30th section is evaluated in series, a large part of the tissue is not quantified, possibly introducing large sampling errors. In addition, since complete eyes are immediately sectioned, the evaluation in the same eye of another important parameter of this model is prevented, specifically the degree of vascular obliteration and the rate of retinal revascularization that occurs concomitantly with the formation of abnormal neovascular glomeruli. This parameter is best evaluated in microscopic preparations of complete retinal retina.

Durante muchos años, se ha sabido que existe una población de células madre en la circulación adulta normal y la médula ósea. Diferentes subpoblaciones de estas células pueden diferenciarse en los linajes hematopoyéticos positivo (Lin+) o negativo (Lin-). Además, se ha demostrado recientemente que la población de células madre hematopoyéticas de linaje negativo (HSC) contiene células progenitoras endoteliales (EPC) que pueden formar vasos sanguíneos in vitro e in vivo (véase Asahara et al. 1997, Science 275: 964-7). Estas células pueden participar en la angiogénesis posnatal normal y patológica (véase Lyden et al. 2001 Nat. Med. 7, 1194-201; Kalka et al. 2000, Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 97:3422-7; y Kocher et al. 2001, Nat. Med. 7: 430-6) así como diferenciarse en una variedad de tipos de células no endoteliales incluyendo hepatocitos (véase Lagasse et al. 2000, Nat. Med. 6:122934), microglia (véase Priller et al. 2002 Nat. Med. 7:1356-61), cardiomiocitos (véase Orlic et al. 2001, Proc. Natl. Acad Sci. U. S. A. 98:10344-9) y epitelio (véase Lyden et al. 2001, Nat. Med. 7: 1194-1201). Aunque estas células se han utilizado en varios modelos experimentales de angiogénesis, el mecanismo de direccionamiento de EPC a la neovasculatura no se conoce y no se ha identificado ninguna estrategia que aumente eficazmente el número de células que contribuyen a una vasculatura particular. For many years, it has been known that there is a population of stem cells in the normal adult circulation and bone marrow. Different subpopulations of these cells can be differentiated into positive (Lin +) or negative (Lin-) hematopoietic lineages. In addition, it has recently been shown that the population of hematopoietic stem-negative stem cells (HSC) contains endothelial progenitor cells (EPC) that can form blood vessels in vitro and in vivo (see Asahara et al. 1997, Science 275: 964-7 ). These cells can participate in normal and pathological postnatal angiogenesis (see Lyden et al. 2001 Nat. Med. 7, 1194-201; Kalka et al. 2000, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 97: 3422-7; and Kocher et al. 2001, Nat. Med. 7: 430-6) as well as differentiate into a variety of non-endothelial cell types including hepatocytes (see Lagasse et al. 2000, Nat. Med. 6: 122934), microglia (see Priller et al. 2002 Nat. Med. 7: 1356-61), cardiomyocytes (see Orlic et al. 2001, Proc. Natl. Acad Sci. USA 98: 10344-9) and epithelium (see Lyden et al. 2001, Nat Med. 7: 1194-1201). Although these cells have been used in several experimental models of angiogenesis, the mechanism of addressing EPC to the neovasculature is unknown and no strategy has been identified that effectively increases the number of cells that contribute to a particular vasculature.

Actualmente, las células madre hematopoyéticas de la médula ósea son el único tipo de células madre comúnmente utilizadas para aplicaciones terapéuticas. Se han utilizado HSC de la médula ósea en trasplantes durante más de 40 años. Actualmente, están investigándose procedimientos avanzados de recogida de células madre purificadas para desarrollar terapias para el tratamiento de leucemia, linfoma y trastornos sanguíneos heredados. Se han investigado aplicaciones clínicas de células madre en seres humanos para el tratamiento de diabetes y cáncer de riñón avanzado en números limitados de pacientes humanos. Currently, hematopoietic bone marrow stem cells are the only type of stem cells commonly used for therapeutic applications. Bone marrow HSCs have been used in transplants for more than 40 years. Currently, advanced procedures for collecting purified stem cells to develop therapies for the treatment of leukemia, lymphoma and inherited blood disorders are under investigation. Clinical applications of stem cells in humans have been investigated for the treatment of diabetes and advanced kidney cancer in limited numbers of human patients.

El documento WO2004/010959 da a conocer la utilización de células madre hematopoyéticas de linaje negativo (Lin-HSC) derivadas de la médula ósea y transfectadas con fragmentos angiostáticos de TrpRS para preparar un medicamento contra la retinopatía. WO2004 / 010959 discloses the use of hematopoietic stem-negative stem cells (Lin-HSC) derived from bone marrow and transfected with angiostatic TrpRS fragments to prepare a retinopathy drug.

Sumario de la invención Summary of the invention

La presente invención proporciona una utilización de células en la preparación de una composición farmacéutica para tratar a un mamífero que corre el riesgo de desarrollar o padecer una enfermedad retinopática, en particular una retinopatía de la prematuridad, en la que: The present invention provides a use of cells in the preparation of a pharmaceutical composition for treating a mammal that is at risk of developing or suffering from a retinopathic disease, in particular a retinopathy of prematurity, in which:

(a) (to)
las células son una población de células de la médula ósea de tipo mieloide, vasculotrópicas, de linaje negativo, aisladas en la que las células expresan los antígenos CD44 y CD11b; the cells are a population of myeloid-type bone marrow cells, vasculotropic, of negative lineage, isolated in which the cells express the CD44 and CD11b antigens;

(b) (b)
las células han sido transfectadas con un ácido nucleico que codifica para un fragmento angiostático de triptofanil-ARNt sintetasa (Trp-RS); the cells have been transfected with a nucleic acid encoding an angiostatic fragment of tryptophanyl-tRNA synthetase (Trp-RS);

(c) (C)
la composición farmacéutica es para la administración de dichas células a la retina del mamífero en una cantidad eficaz para favorecer la revascularización fisiológica de zonas dañadas de la retina y para mejorar la lesión a la retina provocada por la enfermedad. The pharmaceutical composition is for the administration of said cells to the mammalian retina in an amount effective to favor the physiological revascularization of damaged areas of the retina and to improve the retinal injury caused by the disease.

Preferentemente, el mamífero es un paciente humano. En una forma de realización preferida, las células comprenden células madre hematopoyéticas y células progenitoras endoteliales. Preferably, the mammal is a human patient. In a preferred embodiment, the cells comprise hematopoietic stem cells and endothelial progenitor cells.

Preferentemente, las células son autólogas para el mamífero individual que está tratándose. Preferentemente, la composición farmacéutica es para la administración de las células mediante inyección intraocular. En una forma de realización preferida, la composición farmacéutica es para la administración de las células a un mamífero que padece retinopatía de la prematuridad (ROP), tal como un lactante humano, durante estadios tempranos de la enfermedad. En otra forma de realización preferida, la composición farmacéutica es para la administración de las células administradas a un mamífero que corre el riesgo de desarrollar ROP o un estado retinopático relacionado, como agente profiláctico, antes de la aparición de los síntomas de la enfermedad o antes de la exposición de un lactante a hiperoxia. Preferably, the cells are autologous to the individual mammal being treated. Preferably, the pharmaceutical composition is for the administration of the cells by intraocular injection. In a preferred embodiment, the pharmaceutical composition is for the administration of the cells to a mammal suffering from retinopathy of prematurity (ROP), such as a human infant, during early stages of the disease. In another preferred embodiment, the pharmaceutical composition is for the administration of the cells administered to a mammal that runs the risk of developing ROP or a related retinopathic state, as a prophylactic agent, before the onset of disease symptoms or before of an infant's exposure to hyperoxia.

Los resultados del modelo de retinopatía inducida por oxígeno (OIR) de ROP indican que el tratamiento descrito en el presente documento promueve la cicatrización y la recuperación vascular en la retina de un mamífero que padece la enfermedad retinopática. Además, el tratamiento promueve la recuperación de neuronas visuales debido a los efectos neurotróficos de las células. De manera beneficiosa, las células utilizadas según la invención se incorporan en la vasculatura de la retina y se diferencian en células endoteliales, mientras que al mismo tiempo se incorporan en la red neuronal y mejoran la degeneración de células neuronales, tales como células de conos en la retina. Las células incluyen células que seleccionan como diana selectivamente astrocitos retinianos cuando se inyectan por vía intravítrea en el ojo, y permanecen incorporadas de manera estable en la neovasculatura y la red neuronal del ojo. The results of the model of oxygen-induced retinopathy (OIR) of ROP indicate that the treatment described herein promotes scarring and vascular recovery in the retina of a mammal suffering from retinopathic disease. In addition, the treatment promotes the recovery of visual neurons due to the neurotrophic effects of the cells. Beneficially, the cells used according to the invention are incorporated into the retinal vasculature and differentiate into endothelial cells, while at the same time they are incorporated into the neural network and improve the degeneration of neuronal cells, such as cone cells in the retina. The cells include cells that selectively select as retinal astrocytes when they are injected intravitreally into the eye, and remain stably incorporated into the neovasculature and the neural network of the eye.

Una ventaja particular de los tratamientos oculares descritos en el presente documento es un efecto de rescate vasculotrófico y neurotrófico observado en ojos tratados por vía intravítrea con las células utilizadas según la invención. Se conservan neuronas y fotorreceptores retinianos, particularmente conos, y puede mantenerse algún grado de función visual en ojos tratados con las células. A particular advantage of the eye treatments described herein is a vasculotrophic and neurotrophic rescue effect observed in eyes treated intravitreally with the cells used according to the invention. Retinal neurons and photoreceptors, particularly cones, are preserved and some degree of visual function can be maintained in eyes treated with cells.

Preferentemente, la retina enferma que va a tratarse según la invención incluye astrocitos activados. Esto puede lograrse mediante el tratamiento temprano del ojo con las células utilizadas según la invención cuando hay una gliosis asociada, o utilizando un láser para estimular la proliferación local de astrocitos activados. Preferably, the diseased retina to be treated according to the invention includes activated astrocytes. This can be achieved by early treatment of the eye with the cells used according to the invention when there is an associated gliosis, or by using a laser to stimulate local proliferation of activated astrocytes.

Breve descripción de los dibujos Brief description of the drawings

En los dibujos: In the drawings:

La figura 1 representa diagramas esquemáticos de retina de ratón en desarrollo. (a) Desarrollo de plexo primario. (b) La segunda fase de la formación de vasos retinianos. GCL, capa de células ganglionares; IPL, capa de plexo interno; INL, capa nuclear interna; OPL, capa de plexo externo; ONL, capa nuclear externa; RPE, epitelio pigmentario de la retina; ON, nervio óptico; P, periferia. El panel (c) representa la caracterización por citometría de flujo de células separadas Lin+ HSC y Lin-HSC derivadas de la médula ósea. Fila superior: Distribución del gráfico de puntos células no marcadas con anticuerpo, en el que R1 define el área cuantificable-activada de la tinción con PE positiva; R2 indica positivo para GFP; fila central: células Lin-HSC (C57B/6) y fila inferior: células Lin+ HSC (C57B/6), cada línea celular marcada con los anticuerpos conjugados con PE para Sca-1, c-kit, Flk-1/KDR, CD31. Se obtuvieron los datos de Tie-2 a partir de ratones Tie-2-GFP. Los porcentajes indican el tanto por ciento de células marcadas positivas del total de la población Lin-HSC o Lin+ HSC. Figure 1 depicts schematic diagrams of developing mouse retina. (a) Development of primary plexus. (b) The second phase of retinal vessel formation. GCL, ganglion cell layer; IPL, internal plexus layer; INL, internal nuclear layer; OPL, external plexus layer; ONL, outer nuclear layer; RPE, retinal pigment epithelium; ON, optic nerve; P, periphery. Panel (c) represents the flow cytometry characterization of separate Lin + HSC and Lin-HSC cells derived from the bone marrow. Top row: Distribution of dot plot cells not labeled with antibody, in which R1 defines the quantifiable-activated area of positive PE staining; R2 indicates positive for GFP; central row: Lin-HSC cells (C57B / 6) and lower row: Lin + HSC cells (C57B / 6), each cell line labeled with PE-conjugated antibodies for Sca-1, c-kit, Flk-1 / KDR, CD31 Tie-2 data were obtained from Tie-2-GFP mice. The percentages indicate the percentage of positively labeled cells of the total Lin-HSC or Lin + HSC population.

La figura 2 representa el injerto de Lin-HSC en retina de ratón en desarrollo. (a) A los cuatro días tras la inyección (P6) células eGFP+ Lin-HSC inyectadas por vía intravítrea se unen y se diferencian en la retina. (b) Lin-HSC (ratones B6.129S7-Gtrosa26, teñidos con anticuerpo 1-gal) se establecen por sí mismas por encima de la vasculatura teñida con anticuerpo frente a colágeno IV (el asterisco indica la punta de la vasculatura). (c) La mayoría de las células Lin+HSC (eGFP+) a los cuatro días tras la inyección (P6) eran incapaces de diferenciarse. (d) EC murinas eGFP+ mesentéricas cuatro días tras la inyección (P6). (e) Lin- HSC (eGFP+) inyectadas en ojos de ratones adultos. (f) Imagen a pocos aumentos de eGFP+ Lin- HSC (flechas) dirigiéndose a y diferenciándose a lo largo del molde astrocítico preexistente en el ratón transgénico GFAP-GFP. (g) Imagen a más aumentos de la asociación entre células Lin- (eGFP) y astrocitos subyacentes (flechas). (h) Control transgénico GFAP-GFP no inyectado. (i) Cuatro días tras la inyección (P6), eGFP+ Lin-HSC migran a y experimentan diferenciación en la zona del futuro plexo profundo. La figura de la izquierda captura la actividad de Lin- HSC en una preparación microscópica de retina completa; la figura de la derecha indica la ubicación de las células Lin- (flechas) en la retina (la parte superior es el lado vítreo, la parte inferior es el lado escleral). (j) Doble marcaje con anticuerpos a-CD31-PE y a-GFP-alexa 488. Siete días tras la inyección, se incorporaron las Lin-HSC (eGFP, rojo) inyectadas a la vasculatura (CD31). Las cabezas de flecha indican las zonas incorporadas. (k) Células eGFP+ Lin- HSC forman vasos catorce días tras la inyección (P17). (l y m) La inyección intracardiaca de rodamina-dextrano indica que los vasos están intactos y son funcionales tanto en el plexo primario (I) como profundo (m). Figure 2 depicts the Lin-HSC graft in developing mouse retina. (a) Four days after injection (P6) eGFP + Lin-HSC cells injected intravitreally join and differentiate in the retina. (b) Lin-HSC (B6.129S7-Gtrosa26 mice, stained with 1-gal antibody) establish themselves above the vasculature stained with antibody against collagen IV (the asterisk indicates the tip of the vasculature). (c) Most Lin + HSC cells (eGFP +) four days after injection (P6) were unable to differentiate. (d) murine EC mesenteric eGFP + four days after injection (P6). (e) Lin-HSC (eGFP +) injected into the eyes of adult mice. (f) Image at a few magnifications of eGFP + Lin-HSC (arrows) addressing and differentiating along the pre-existing astrocytic mold in the GFAP-GFP transgenic mouse. (g) Image at further increases in the association between Lin- cells (eGFP) and underlying astrocytes (arrows). (h) GFAP-GFP transgenic control not injected. (i) Four days after injection (P6), eGFP + Lin-HSC migrate to and experience differentiation in the area of the future deep plexus. The figure on the left captures the activity of Lin-HSC in a microscopic preparation of complete retina; The figure on the right indicates the location of the Lin- cells (arrows) in the retina (the upper part is the vitreous side, the lower part is the scleral side). (j) Double labeling with a-CD31-PE and a-GFP-alexa 488 antibodies. Seven days after injection, the injected Lin-HSCs (eGFP, red) were incorporated into the vasculature (CD31). The arrowheads indicate the built-in areas. (k) eGFP + Lin-HSC cells form vessels fourteen days after injection (P17). (l and m) Intracardiac injection of rhodamine-dextran indicates that the vessels are intact and are functional in both the primary (I) and deep (m) plexus.

La figura 3 muestra que células eGFP+ Lin-HSC se dirigen a la gliosis (indicado mediante astrocitos que expresan GFAP, imagen de la izquierda lejana) inducida tanto por láser (a) como lesión inducida mecánica (b) en la retina adulta (el asterisco indica el sitio lesionado). Las imágenes de la derecha lejanas están a más aumentos, lo que demuestra la estrecha asociación de las Lin-HSC y los astrocitos. Barra de calibración = 20 !M. Figure 3 shows that eGFP + Lin-HSC cells are directed to gliosis (indicated by astrocytes expressing GFAP, image from the far left) induced by both laser (a) and mechanical induced lesion (b) in the adult retina (asterisk) indicates the injured site). The images on the far right are increasing, demonstrating the close association of Lin-HSC and astrocytes. Calibration bar = 20! M.

La figura 4 muestra que células Lin-HSC rescatan la vasculatura del ratón con degeneración de la retina. (a-d) Retinas a los 27 días tras la inyección (P33) con tinción de colágeno IV; (a) y (b), las retinas a las que se les inyecta células Lin+ HSC (Balb/c) no mostraron diferencias en la vasculatura con respecto a ratones FVB normales; (c) y (d) las retinas a las que se les inyecta Lin-HSC (Balb/c) mostraron una red vascular rica análoga a un ratón de tipo natural; (a) y (c), secciones congeladas de retina completa (la parte superior es el lado vítreo, la parte inferior es el lado escleral) con tinción DAPI; (b) y (d), plexo profundo de la preparación microscópica completa de retina; (e) gráfica de barras que ilustra el aumento en vascularidad del plexo vascular profundo formado en retinas a las que se les inyectan células Lin-HSC (n=6). Se cuantificó el grado de vascularización retiniana profunda calculando la longitud total de vasos dentro de cada imagen. Se comparó la longitud total promedio de vasos/campo de gran aumento (en micrómetros) para Lin-HSC, Lin+HSC o retinas control. (f) Comparación de la longitud del plexo vascular profundo tras la inyección con células Lin-HSC (R, ojo derecho) o Lin+HSC (L, ojo izquierdo) a partir de un ratón rd/rd. Se muestran los resultados de seis ratones independientes (cada color representa un ratón separado). Figure 4 shows that Lin-HSC cells rescue the mouse vasculature with degeneration of the retina. (a-d) Retinas at 27 days after injection (P33) with collagen IV staining; (a) and (b), retinas that are injected with Lin + HSC cells (Balb / c) showed no differences in vasculature with respect to normal FVB mice; (c) and (d) retinas injected with Lin-HSC (Balb / c) showed a rich vascular network analogous to a wild-type mouse; (a) and (c), frozen sections of the entire retina (the upper part is the vitreous side, the lower part is the scleral side) with DAPI staining; (b) and (d), deep plexus of the complete microscopic retinal preparation; (e) bar graph illustrating the increase in vascularity of the deep vascular plexus formed in retinas in which Lin-HSC cells are injected (n = 6). The degree of deep retinal vascularization was quantified by calculating the total length of vessels within each image. The average total length of vessels / field of large increase (in micrometers) for Lin-HSC, Lin + HSC or control retinas was compared. (f) Comparison of the length of the deep vascular plexus after injection with Lin-HSC (R, right eye) or Lin + HSC (L, left eye) cells from an rd / rd mouse. The results of six independent mice are shown (each color represents a separate mouse).

(g) (g)
y (h) Las células Lin-HSC también rescataron (Balb/c) la vasculatura rd/rd cuando se inyectaron en ojos P15. Se muestra el plexo vascular intermedio y profundo de retinas a las que se les inyecta células Lin-HSC (G) o Lin+HSC and (h) Lin-HSC cells also rescued (Balb / c) the rd / rd vasculature when injected into P15 eyes. It shows the intermediate and deep vascular plexus of retinas in which Lin-HSC (G) or Lin + HSC cells are injected

(H)(H)
(un mes tras la inyección).  (one month after the injection).

La figura 5 representa microfotografías de tejido retiniano de ratón: (a) capa profunda de la preparación microscópica completa de retina (ratón rd/rd), cinco días tras la inyección (P11) con eGFP+ Lin-HSC visibles (gris). (b) y (c) Vasculatura retiniana P60 de ratones Tie-2-GFP (rd/rd) que recibieron células Balb/c Lin- (b) o inyección con células Lin+HSC (c) en P6. Sólo son visibles células endoteliales endógenas (teñidas con GFP) en los paneles izquierdos de Figure 5 depicts photomicrographs of mouse retinal tissue: (a) deep layer of the complete microscopic retinal preparation (mouse rd / rd), five days after injection (P11) with visible eGFP + Lin-HSC (gray). (b) and (c) P60 retinal vasculature of Tie-2-GFP (rd / rd) mice that received Lin- (b) Balb / c cells or injection with Lin + HSC (c) cells in P6. Only endogenous endothelial cells (stained with GFP) are visible on the left panels of

(b)(b)
y (c). Los paneles centrales de (b) y (c) están teñidos con anticuerpo frente a CD31; las flechas indican los vasos teñidos con CD31 pero no con GFP, los paneles derechos de (b) y (c) muestran la tinción tanto con GFP como CD31. (d) Tinción con a-SMA de retina a la que se le inyectaron Lin- HSC (panel izquierdo) y control (panel derecho).  and (c). The central panels of (b) and (c) are stained with antibody against CD31; the arrows indicate the vessels stained with CD31 but not with GFP, the right panels of (b) and (c) show staining with both GFP and CD31. (d) Staining with re-a-SMA to which Lin-HSC (left panel) and control (right panel) were injected.

La figura 6 muestra que Lin-HSC transfectadas con T2-TrpRS inhiben el desarrollo de la vasculatura de la retina de ratón. (a) Representación esquemática de TrpRS, T2-TrpRS y T2-TrpRS humanas con una secuencia de señal Igk en el extremo amino terminal. (b) Las retinas a las que se les inyectaron Lin- HSC transfectadas con T2-TrpRS expresan la proteína T2-TrpRS in vivo. (1) T2-TrpRS recombinante producida en E. coli; (2) T2-TrpRS recombinante producida en E. coli; (3) T2-TrpRS recombinante producida en E. coli; (4) retina control; (5) retina a la que se le inyectaron Lin-HSC + pSecTag2A (vector sólo); (6) retina a la que se le inyectaron Lin-HSC + pKLe135 (Igk-T2-TrpRS en pSecTag). (A) TrpRS endógena. (B) T2-TrpRS recombinante. (C) T2-TrpRS de retina a la que se le inyectaron Lin-HSC. (c-f) Plexos primario (superficial) y secundario (profundo) representativos de retinas inyectadas, siete días tras la inyección; (c) y (d) Ojos a los que se les inyectaron Lin-HSC transfectadas con plásmido vacío se desarrollaron de manera normal; (e) y (f) la mayoría de los ojos a los que se les inyectaron Lin-HSC transfectadas con T2-TrpRS mostraban inhibición del plexo profundo; (c) y (e) plexo primario (superficial); (d) y (f) plexo secundario (profundo)). El tenue contorno de los vasos observados en (f) son imágenes de “filtración” de los vasos de la red primaria mostrados en (e). Figure 6 shows that Lin-HSC transfected with T2-TrpRS inhibits the development of the mouse retinal vasculature. (a) Schematic representation of human TrpRS, T2-TrpRS and T2-TrpRS with an Igk signal sequence at the amino terminal end. (b) Retinas injected with Lin-HSC transfected with T2-TrpRS express the T2-TrpRS protein in vivo. (1) Recombinant T2-TrpRS produced in E. coli; (2) Recombinant T2-TrpRS produced in E. coli; (3) Recombinant T2-TrpRS produced in E. coli; (4) control retina; (5) retinal injected Lin-HSC + pSecTag2A (vector only); (6) retinal injected Lin-HSC + pKLe135 (Igk-T2-TrpRS in pSecTag). (A) Endogenous TrpRS. (B) Recombinant T2-TrpRS. (C) T2-TrpRS of the retina in which Lin-HSC was injected. (c-f) Primary (superficial) and secondary (deep) plexuses representative of injected retinas, seven days after injection; (c) and (d) Eyes injected with Lin-HSC transfected with empty plasmid developed normally; (e) and (f) most of the eyes injected with Lin-HSC transfected with T2-TrpRS showed deep plexus inhibition; (c) and (e) primary (superficial) plexus; (d) and (f) secondary (deep) plexus). The faint outline of the vessels observed in (f) are "filtration" images of the vessels of the primary network shown in (e).

La figura 7 muestra la secuencia de ADN que codifica para T2-TrpRS con cola de His6, SEC ID Nº: 1. Figure 7 shows the DNA sequence encoding T2-TrpRS with His6 tail, SEQ ID NO: 1.

La figura 8 muestra la secuencia de aminoácidos de T2-TrpRS con cola de His6, SEC ID Nº: 2. Figure 8 shows the amino acid sequence of T2-TrpRS with His6 tail, SEQ ID NO: 2.

La figura 9 ilustra microfotografías y electrorretinogramas (ERG) de retinas de ratones en cuyos ojos se inyectaron las Lin-HSC y Lin+HSC (controles). Figure 9 illustrates photomicrographs and electroretinograms (ERG) of retinas of mice into whose eyes the Lin-HSC and Lin + HSC (controls) were injected.

La figura 10 representa gráficos estadísticos que muestra una correlación entre el rescate neuronal (eje y) y el rescate vascular (eje x) para las capas vasculares tanto intermedia (Int.) como profunda de ojos de ratones rd/rd tratados con Lin-HSC. Figure 10 represents statistical graphs showing a correlation between neuronal rescue (y axis) and vascular rescue (x axis) for both intermediate (Int.) And deep vascular layers of rd / rd mice treated with Lin-HSC .

La figura 11 representa gráficos estadísticos que no muestran correlación entre el rescate neuronal (eje y) y el rescate vascular (eje x) para ojos de ratones rd/rd que se trataron con Lin+HSC. Figure 11 represents statistical graphs that show no correlation between neuronal rescue (y axis) and vascular rescue (x axis) for eyes of rd / rd mice that were treated with Lin + HSC.

La figura 12 es una gráfica de barras de la longitud vascular (eje y) en unidades relativas arbitrarias para ojos de ratones rd/rd tratados con las Lin- HSC (barras oscuras) y ojos de ratones rd/rd no tratados (barras claras) a los puntos de tiempo de 1 mes (1M), 2 meses (2M) y 6 meses (6M) tras la inyección. Figure 12 is a bar graph of vascular length (y axis) in arbitrary relative units for eyes of rd / rd mice treated with Lin-HSC (dark bars) and eyes of untreated rd / rd mice (light bars) to the time points of 1 month (1M), 2 months (2M) and 6 months (6M) after injection.

La figura 13 incluye tres gráficas de barras del número de núcleos en la capa neural externa (ONR) de ratones rd/rd a 1 mes (1M), 2 meses (2M) y 6 meses (6M) tras la inyección, y demuestra un aumento significativo en el número de núcleos para ojos tratados con Lin-HSC (barras oscuras) en relación con ojos control tratados con Lin+ HSC (barras claras). Figure 13 includes three bar graphs of the number of nuclei in the outer neural layer (ONR) of rd / rd mice at 1 month (1M), 2 months (2M) and 6 months (6M) after injection, and demonstrates significant increase in the number of nuclei for eyes treated with Lin-HSC (dark bars) in relation to control eyes treated with Lin + HSC (light bars).

La figura 14 representa gráficos del número de núcleos en la capa neural externa para ratones rd/rd individuales, comparando el ojo derecho (R, tratado con Lin-HSC) en relación con el ojo izquierdo (L, ojo control tratado con Lin+ HSC) a los puntos de tiempo (tras la inyección) de 1 mes (1M), 2 meses (2M) y 6 meses (6M); cada línea en un gráfico dado compara los ojos de un ratón individual. Figure 14 depicts graphs of the number of nuclei in the external neural layer for individual rd / rd mice, comparing the right eye (R, treated with Lin-HSC) in relation to the left eye (L, control eye treated with Lin + HSC) to the time points (after injection) of 1 month (1M), 2 months (2M) and 6 months (6M); Each line in a given chart compares the eyes of an individual mouse.

La figura 15 representa la vasculatura retiniana y los cambios de células neurales en ratones rd1/rd1 (C3H/HeJ, paneles izquierdos) o de tipo natural (C57BL/6, paneles derechos). Se muestran la vasculatura retiniana de los plexos vasculares intermedio (paneles superiores) o profundo (paneles centrales) en preparaciones microscópicas de retinas completas (rojo: colágeno IV, verde: CD31) y secciones (rojo: DAPI, verde: CD31, paneles inferiores) de las mismas retinas (P: día tras el nacimiento). (GCL: capa de células ganglionares, INL: capa nuclear interna, ONL: capa nuclear externa). Figure 15 depicts retinal vasculature and neural cell changes in rd1 / rd1 (C3H / HeJ, left panels) or wild type (C57BL / 6, right panels) mice. The retinal vasculature of the intermediate (upper panels) or deep vascular plexuses (central panels) in microscopic preparations of complete retinas (red: collagen IV, green: CD31) and sections (red: DAPI, green: CD31, lower panels) are shown. of the same retinas (P: day after birth). (GCL: ganglion cell layer, INL: internal nuclear layer, ONL: external nuclear layer).

La figura 16 muestra que la inyección de Lin-HSC rescata la degeneración de células neurales en ratones rd1/rd1. (A, B y C), vasculatura retiniana del plexo intermedio (Int.) o profundo y secciones de ojo al que se le inyectaron Lin-HSC (paneles derechos) y ojo al que se le inyectaron células control (CD31-) contralateral (paneles izquierdos) a P30 (A), P60 (B) y P180 (C). (D), el promedio de la longitud total de la vasculatura (+ o – el error estándar de la media) en retinas a las que se les inyectaron Lin-HSC o células control (CD31-) a P30 (izquierda, n=10), P60 (medio, n=10) y P180 (derecha, n=6). Los datos del plexo vascular intermedio (Int.) y profundo se muestran por separado (eje Y: longitud relativa de la vasculatura). (E), los números promedio de núcleos celulares en la ONL a P30 (izquierda, n=10), P60 (medio, n=10) o P180 (derecha, n=6) de retinas a las que se les inyectaron células control (CD31-) o Lin-HSC (eje Y: número relativo de núcleos celulares en la ONL). (F), Correlaciones lineales entre la longitud de la vasculatura (eje X) y el número de núcleos celulares en la ONL (eje Y) a P30 (izquierda), P60 (medio) y P180 (derecha) de retinas a las que se les inyectaron Lin-HSC o células control. Figure 16 shows that the injection of Lin-HSC rescues the degeneration of neural cells in rd1 / rd1 mice. (A, B and C), retinal vasculature of the intermediate (Int.) Or deep plexus and sections of the eye injected with Lin-HSC (right panels) and eye injected with contralateral control cells (CD31-) ( left panels) to P30 (A), P60 (B) and P180 (C). (D), the average of the total length of the vasculature (+ or - the standard error of the mean) in retinas in which Lin-HSC or control cells (CD31-) were injected at P30 (left, n = 10 ), P60 (medium, n = 10) and P180 (right, n = 6). The data of the intermediate (Int.) And deep vascular plexus are shown separately (Y axis: relative length of the vasculature). (E), the average numbers of cell nuclei in the ONL at P30 (left, n = 10), P60 (middle, n = 10) or P180 (right, n = 6) of retinas to which control cells were injected (CD31-) or Lin-HSC (Y axis: relative number of cell nuclei in the ONL). (F), Linear correlations between the length of the vasculature (X axis) and the number of cell nuclei in the ONL (Y axis) at P30 (left), P60 (middle) and P180 (right) of retinas at which they were injected with Lin-HSC or control cells.

La figura 17 demuestra que la función de la retina se rescata mediante la inyección de Lin-HSC. Se utilizaron registros electrorretinográficos (ERG) para medir la función de retinas a las que se les inyectaron Lin-HSC o células control (CD31-). (A y B), casos representativos de retinas rescatadas y no rescatadas 2 meses tras la inyección. Se muestran secciones de retina de ojo derecho al que se le inyectaron Lin- HSC (A) y ojo izquierdo al que se le inyectaron células control CD31- (B) del mismo animal (verde: vasculatura teñida con CD31, rojo: núcleos teñidos con DAPI). (C), resultados de ERG del mismo animal mostrados en (A) y (B). Figure 17 demonstrates that the function of the retina is rescued by injection of Lin-HSC. Electroretinographic records (ERG) were used to measure the function of retinas in which Lin-HSC or control cells (CD31-) were injected. (A and B), representative cases of retinas rescued and not rescued 2 months after injection. Sections of right eye retina are shown injected with Lin-HSC (A) and left eye injected with CD31- (B) control cells of the same animal (green: vasculature stained with CD31, red: nuclei stained with DAPI). (C), ERG results of the same animal shown in (A) and (B).

La figura 18 muestra que una población de células de la médula ósea humana pueden rescatar retinas en degeneración en el ratón rd1 (AC). El rescate también se observa en otro modelo de degeneración de la retina, rd10 (D-K). A, Lin-HSC humanas (hLin-HSC) marcadas con colorante verde pueden diferenciarse en células vasculares retinianas tras la inyección intravítrea en ratones C3SnSmn.CB17-Prkdc SCID. (B y C), vasculatura retiniana (paneles izquierdos; superior: plexo intermedio, inferior: plexo profundo) y células neurales (panel derecho) en ojo al que se le inyectaron hLin-HSC (B) u ojo control contralateral (C) 1,5 meses tras la inyección. (DK), rescate de ratones rd10 mediante Lin-HSC (inyectadas a P6). Se muestran retinas representativas a P21 (D: Lin-HSC, H: células control), P30 (E: Lin-HSC, I: células control), P60 (F: Lin-HSC, J: células control) y P105 (G: Lin-HSC, K: células control) (los ojos tratados y control son del mismo animal a cada punto de tiempo). Se tiñó la vasculatura retiniana (la imagen superior en cada panel es el plexo intermedio; la imagen central en cada panel es el plexo profundo) con CD31 (verde) y colágeno IV (rojo). La imagen inferior en cada panel muestra una sección transversal preparada a partir de la misma retina (rojo: DAPI, verde: CD31). Figure 18 shows that a population of human bone marrow cells can rescue degenerating retinas in the mouse rd1 (AC). The rescue is also observed in another model of retinal degeneration, rd10 (D-K). A, human Lin-HSC (hLin-HSC) labeled with green dye can differentiate into retinal vascular cells after intravitreal injection in C3SnSmn.CB17-Prkdc SCID mice. (B and C), retinal vasculature (left panels; upper: intermediate plexus, lower: deep plexus) and neural cells (right panel) in eye injected with hLin-HSC (B) or contralateral control eye (C) 1 , 5 months after injection. (DK), rescue of rd10 mice using Lin-HSC (injected into P6). Retinas representative of P21 (D: Lin-HSC, H: control cells), P30 (E: Lin-HSC, I: control cells), P60 (F: Lin-HSC, J: control cells) and P105 (G are shown : Lin-HSC, K: control cells) (the treated and control eyes are of the same animal at each time point). The retinal vasculature was stained (the upper image in each panel is the intermediate plexus; the central image in each panel is the deep plexus) with CD31 (green) and collagen IV (red). The bottom image on each panel shows a cross section prepared from the same retina (red: DAPI, green: CD31).

La figura 19 demuestra que aA cristalina se regula por incremento en células de la capa nuclear externa rescatada tras el tratamiento con Lin-HCS pero no en ojos contralaterales tratados con células control. Panel izquierdo; control de IgG en retina rescatada, panel central; aA cristalina en retina rescatada, panel derecho; aA cristalina en retina no rescatada. Figure 19 demonstrates that crystalline aA is regulated by an increase in cells of the rescued nuclear outer layer after treatment with Lin-HCS but not in contralateral eyes treated with control cells. Left panel; IgG control in rescued retina, central panel; aA crystalline in rescued retina, right panel; aA crystalline in un rescued retina.

La figura 20 incluye tablas de genes que se regulan por incremento en retinas murinas que se han tratado con Lin-HCS. (A) Genes cuya expresión aumenta 3 veces en retinas de ratón tratadas con Lin- HCS murinas. (B) Genes cristalinos que se regulan por incremento en retinas de ratón tratadas con Lin-HSC murinas. (C) Genes cuya expresión aumenta 2 veces en retinas de ratón tratadas con Lin- HCS humanas. (D) Genes para factores neurotróficos o factores de crecimiento cuya expresión se regula por incremento en retinas de ratón tratadas con Lin-HCS humanas. Figure 20 includes tables of genes that are regulated by increase in murine retinas that have been treated with Lin-HCS. (A) Genes whose expression increases 3 times in mouse retinas treated with murine Lin-HCS. (B) Crystalline genes that are regulated by an increase in mouse retinas treated with murine Lin-HSC. (C) Genes whose expression increases twice in mouse retinas treated with human Lin-HCS. (D) Genes for neurotrophic factors or growth factors whose expression is regulated by an increase in mouse retinas treated with human Lin-HCS.

La figura 21 ilustra la distribución de los antígenos de superficie CD31 e integrina a6 en poblaciones de Lin- HSC humanas positivas para CD133 (DC133+) y negativas para CD133 (CD133-). Los paneles izquierdos muestran gráficos de dispersión de citometría de flujo. Los paneles del centro y derechos son histogramas que muestran el nivel de expresión de anticuerpos específicos en la población de células. El eje Y representa el número de acontecimientos y el eje X muestra la intensidad de la señal. Un histograma relleno desplazado a la derecha del histograma representado en contorno (control) representa un aumento de la señal fluorescente y la expresión del anticuerpo por encima del nivel de fondo. Figure 21 illustrates the distribution of surface antigens CD31 and integrin a6 in human Lin-HSC populations positive for CD133 (DC133 +) and negative for CD133 (CD133-). The left panels show flow cytometry scatter plots. Center and right panels are histograms that show the level of expression of specific antibodies in the cell population. The Y axis represents the number of events and the X axis shows the signal strength. A filled histogram shifted to the right of the histogram depicted in contour (control) represents an increase in fluorescent signal and antibody expression above the background level.

La figura 22 ilustra el desarrollo retiniano posnatal en ratones C57/B16 de tipo natural criados en niveles de oxígeno normales (normoxia), a los días tras el nacimiento P0 hasta P30. Figure 22 illustrates the postnatal retinal development in wild-type C57 / B16 mice raised in normal oxygen levels (normoxia), days after birth P0 through P30.

La figura 23 ilustra el modelo de retinopatía inducida por oxígeno en ratones C57/B16 criados en niveles de oxígeno altos (hiperoxia; 75% de oxígeno) entre P7 y P12, seguido por normoxia desde P12-P17. Figure 23 illustrates the model of oxygen-induced retinopathy in C57 / B16 mice raised at high oxygen levels (hyperoxia; 75% oxygen) between P7 and P12, followed by normoxia from P12-P17.

La figura 24 demuestra el rescate vascular mediante tratamiento con las poblaciones de Lin- HSC en el modelo de retinopatía inducida por oxígeno (OIR). Figure 24 demonstrates vascular salvage by treatment with Lin-HSC populations in the oxygen-induced retinopathy (OIR) model.

La figura 25 muestra que los fotorreceptores rescatados en la capa nuclear externa (ONL) de ratones rd1 tras la inyección intravítrea de Lin-HSC son predominantemente conos. Un pequeño porcentaje de fotorreceptores en la retina de ratones de tipo natural (panel superior) eran conos tal como se demuestra mediante la expresión de opsina de conos roja/verde (A) mientras que la mayoría de las células de la ONL eran positivas para rodopsina específica roja (B). La vasculatura retiniana autofluoresce con suero preinmunitario (C) pero las capas nucleares eran completamente negativas para la tinción con opsinas específicas de conos o bastones. Retinas de ratones rd/rd (paneles inferiores) tenían una capa nuclear interna disminuida y una ONL casi completamente atrófica, ambas de las cuales eran negativas para opsina de conos (D) o bastones (panel G). Ojos tratados con HSC CD31- control eran idénticos a retinas de rd/rd no inyectadas, sin ninguna tinción para opsina de conos (E) o bastones (H). Los ojos contralaterales tratados con Lin-HSC mostraban una ONL marcadamente reducida, aunque claramente presente ONL que está compuesta predominantemente por conos, tal como se demuestra mediante inmunorreactividad positiva para opsina roja/verde de conos (F). También se observó un pequeño número de bastones (I). Figure 25 shows that photoreceptors rescued in the outer nuclear layer (ONL) of rd1 mice after intravitreal injection of Lin-HSC are predominantly cones. A small percentage of photoreceptors in the retina of wild-type mice (upper panel) were cones as demonstrated by opsin expression of red / green cones (A) while the majority of ONL cells were positive for rhodopsin specific red (B). Autofluoresce retinal vasculature with preimmune serum (C) but the nuclear layers were completely negative for staining with specific opsins of cones or rods. Retinas of rd / rd mice (lower panels) had a decreased internal nuclear layer and an almost completely atrophic ONL, both of which were negative for opsin from cones (D) or rods (panel G). Eyes treated with HSC CD31-control were identical to non-injected rd / rd retinas, without any staining for opsin from cones (E) or rods (H). The contralateral eyes treated with Lin-HSC showed a markedly reduced ONL, although clearly present ONL that is predominantly composed of cones, as demonstrated by positive immunoreactivity for red / green cones opsin (F). A small number of canes (I) was also observed.

La figura 26 muestra gráficos de dispersión a partir de la caracterización mediante citometría de flujo de poblaciones de células madre de linaje negativo y linaje positivo (gráficos izquierdo superior e izquierdo inferior, respectivamente) que muestran los porcentajes de células que expresan el antígeno CD44 (puntos de datos en rojo); así como gráficos de poblaciones de células negativas para CD31 y positivas para CD31 (gráficos derecho superior y derecho inferior, respectivamente), que muestran los porcentajes de células que expresan el antígeno CD44 (puntos de datos en rojo). Figure 26 shows scatter plots from the characterization by flow cytometry of stem cell populations of negative lineage and positive lineage (upper left and lower left graphs, respectively) showing the percentages of cells expressing the CD44 antigen (points of data in red); as well as graphs of populations of negative cells for CD31 and positive for CD31 (upper right and lower right graphs, respectively), which show the percentages of cells expressing the CD44 antigen (data points in red).

La figura 27 muestra gráficos de dispersión a partir de la caracterización mediante citometría de flujo de una población de células de linaje negativo que expresa un nivel significativo de antígeno CD44 (conjunto de gráficos de la izquierda) y una subpoblación de células de la médula ósea que no expresan un nivel significativo de antígeno CD44 (conjunto de gráficos de la derecha) que ilustran los porcentajes relativos de células que expresan otros diversos antígenos de la superficie celular. Figure 27 shows scatter plots from the flow cytometry characterization of a population of negative lineage cells expressing a significant level of CD44 antigen (set of graphs on the left) and a subpopulation of bone marrow cells that they do not express a significant level of CD44 antigen (set of graphs on the right) that illustrate the relative percentages of cells expressing various other cell surface antigens.

La figura 28 muestra imágenes microfotográficas de una retina de un ratón al que se le inyectaron por vía intravítrea células de la población de células MLBM aisladas preferidas (panel izquierdo) en comparación con una retina de un ratón al que se le inyectaron por vía intravítrea células CD44lo. Figure 28 shows microphotographic images of a retina of a mouse in which cells from the population of preferred isolated MLBM cells were injected intravitreally compared to a retina of a mouse in which cells were injected intravitreally CD44lo.

La figura 29 muestra imágenes microfotográficas de retinas de ojos a los que se les inyectaron células de la población de células MLBM (CD44hi) y células CD44lo. Figure 29 shows microphotographic images of eye retinas in which cells from the MLBM cell population (CD44hi) and CD44lo cells were injected.

La figura 30 muestra gráficas de barras que demuestran los efectos beneficiosos de la población de células MLBM para mejorar la angiogénesis patogénica y favorecer la revascularización fisiológica beneficiosa de retinas de ratones en el modelo de retinopatía inducida por oxígeno de retinopatía de la prematuridad. La gráfica superior compara el área de glomérulos neovasculares prerretinianos para retina control (primera barra), retina tratada con células CD44lo (barra central) y retinas tratadas con células de la población de células MLBM (barra derecha). La gráfica inferior compara el área de obliteración vascular para retina control (primera barra), retina tratada con células CD44lo (barra central) y retinas tratadas con células de la población de células MLBM (barra derecha). Figure 30 shows bar graphs demonstrating the beneficial effects of the MLBM cell population to improve pathogenic angiogenesis and favor the beneficial physiological revascularization of mouse retinas in the oxygen-induced retinopathy model of prematurity retinopathy. The upper graph compares the area of preretinal neovascular glomeruli for control retina (first bar), retina treated with CD44lo cells (central bar) and retinas treated with cells from the MLBM cell population (right bar). The graph below compares the area of vascular obliteration for control retina (first bar), retina treated with CD44lo cells (central bar) and retinas treated with cells from the MLBM cell population (right bar).

La figura 31 es una imagen microfotográfica que demuestra que una vez que se han incorporado células de la población de células MLBM en la vasculatura de la retina, las células expresan factor de crecimiento endotelial vascular (VEGF), tal como se indica mediante la tinción verde de las células en la parte inferior de la imagen. Figure 31 is a microphotographic image demonstrating that once cells of the MLBM cell population have been incorporated into the retinal vasculature, the cells express vascular endothelial growth factor (VEGF), as indicated by green staining. of the cells at the bottom of the image.

La figura 32 representa imágenes microfotográficas que demuestran que células de la población de células MLBM CD11b+ seleccionan como diana selectivamente la vasculatura de la retina. Figure 32 depicts microphotographic images demonstrating that cells from the population of MLBM CD11b + cells selectively select the retinal vasculature.

La figura 33 representa imágenes microfotográficas que demuestran que células de la médula ósea CD44- CD11bno seleccionan como diana selectivamente la vasculatura de la retina. Figure 33 depicts microphotographic images demonstrating that CD44-CD11b bone marrow cells selectively select the retinal vasculature as a target.

La figura 34 muestra la secuencia de residuos de aminoácido del fragmento T2 de TrpRS (SEC ID Nº: 3) y de la variación T2-TrpRSGD de la misma (SEC ID Nº: 4). Figure 34 shows the amino acid residue sequence of the TrpRS T2 fragment (SEQ ID NO: 3) and the T2-TrpRSGD variation thereof (SEQ ID NO: 4).

La figura 35 muestra la secuencia de residuos de aminoácido de mini-TrpRS (SEC ID Nº: 5). Figure 35 shows the amino acid residue sequence of mini-TrpRS (SEQ ID NO: 5).

La figura 36 muestra la secuencia de residuos de aminoácido de T1-TrpRS (SEC ID Nº: 6). Figure 36 shows the amino acid residue sequence of T1-TrpRS (SEQ ID NO: 6).

Descripción detallada de las formas de realización preferidas Detailed description of the preferred embodiments

La médula ósea incluye células madre hematopoyéticas que pueden desarrollarse en diversos tipos de células sanguíneas, por ejemplo, células B, células T, granulocitos, plaquetas y eritrocitos. Los antígenos de superficie de linaje son un grupo de proteínas de la superficie celular que son marcadores de linajes de células sanguíneas maduras, incluyendo CD2, CD3, CD11, CD11a, Mac-1 (CD11b:CD18), CD14, CD16, CD19, CD24, CD33, CD36, CD38, CD45, CD45RA, Ly-6G murina, TER-119 murina, CD56, CD64, CD68, CD86 (B7.2), CD66b, antígeno leucocitario humano DR (HLA-DR) y CD235a (glicoforina A). Células madre hematopoyéticas aisladas que no expresan niveles significativos de un “antígeno de superficie de linaje” (Lin) en sus superficies celulares se denominan en el presente documento células madre hematopoyéticas “de linaje negativo” o “Lin-”, es decir, Lin-HSC. Las células madre hematopoyéticas humanas expresan comúnmente otros antígenos de superficie tales como CD31, CD34, CD117 (c-kit) y/o CD133. Las células madre hematopoyéticas murinas expresan comúnmente otros antígenos de superficie tales como CD34, CD117 (c-kit), Thy-1 y/o Sca-1. The bone marrow includes hematopoietic stem cells that can develop in various types of blood cells, for example, B cells, T cells, granulocytes, platelets and erythrocytes. Lineage surface antigens are a group of cell surface proteins that are markers of mature blood cell lineages, including CD2, CD3, CD11, CD11a, Mac-1 (CD11b: CD18), CD14, CD16, CD19, CD24 , CD33, CD36, CD38, CD45, CD45RA, murine Ly-6G, murine TER-119, CD56, CD64, CD68, CD86 (B7.2), CD66b, human leukocyte antigen DR (HLA-DR) and CD235a (glycoforin A ). Isolated hematopoietic stem cells that do not express significant levels of a "lineage surface antigen" (Lin) on their cell surfaces are referred to herein as "negative lineage" or "Lin-" hematopoietic stem cells, that is, Lin- HSC Human hematopoietic stem cells commonly express other surface antigens such as CD31, CD34, CD117 (c-kit) and / or CD133. Murine hematopoietic stem cells commonly express other surface antigens such as CD34, CD117 (c-kit), Thy-1 and / or Sca-1.

Las células de la médula ósea incluyen una subpoblación de células que expresan el antígeno CD44 (es decir, el receptor de ácido hialurónico) y CD11b (integrina aM). Puede aislarse una populación de células de la médula ósea de tipo mieloide enriquecida en células que expresan CD44 y CD111b a partir de la médula ósea tratando las células de la médula ósea con un anticuerpo frente al antígeno CD44 (anti-CD44) y/o un anticuerpo frente al antígeno CD11b (anti-CD11b), y seleccionando luego las células que inmunorreaccionan con el anticuerpo. El anticuerpo puede separarse entonces de las células mediante procedimientos que se conocen bien en la técnica. Las células pueden seleccionarse, por ejemplo, utilizando citometría de flujo, utilizando anticuerpos unidos a o recubiertos sobre perlas seguido por filtración, u otros procedimientos de separación que se conocen bien en la técnica. Una mayoría de las células seleccionadas son de linaje negativo y expresan tanto el antígeno CD44 como el antígeno CD11b, independientemente de qué anticuerpo se utiliza en el aislamiento. Bone marrow cells include a subpopulation of cells that express the CD44 antigen (i.e., the hyaluronic acid receptor) and CD11b (aM integrin). A population of myeloid-type bone marrow cells enriched in cells expressing CD44 and CD111b can be isolated from the bone marrow by treating the bone marrow cells with an antibody against the CD44 antigen (anti-CD44) and / or a antibody against the CD11b antigen (anti-CD11b), and then selecting the cells that immunoreact with the antibody. The antibody can then be separated from the cells by procedures that are well known in the art. Cells can be selected, for example, using flow cytometry, using antibodies bound to or coated on beads followed by filtration, or other separation procedures that are well known in the art. A majority of the selected cells are of negative lineage and express both the CD44 antigen and the CD11b antigen, regardless of which antibody is used in the isolation.

Las células madre se identifican normalmente mediante la distribución de antígenos en la superficie de las células (para una discusión detallada véase Stem Cells: Scientific Progress and Future Directions, un informe preparado por los National Institutes of Health, Office of Science Policy, junio de 2001, Apéndice E: Stem Cell Markers, que se incorpora en el presente documento como referencia en el grado pertinente). Aproximadamente el 75% de las células madre hematopoyéticas de linaje negativo aisladas de la médula ósea son también positivas para CD44. En una forma de realización preferida, una mayoría de las células de la población de células MLBM son células madre hematopoyéticas de linaje negativo (es decir, CD44+Lin-HSC). Stem cells are normally identified by the distribution of antigens on the surface of cells (for a detailed discussion see Stem Cells: Scientific Progress and Future Directions, a report prepared by the National Institutes of Health, Office of Science Policy, June 2001 , Appendix E: Stem Cell Markers, which is incorporated herein by reference in the relevant grade). Approximately 75% of hematopoietic stem cells of negative lineage isolated from the bone marrow are also positive for CD44. In a preferred embodiment, a majority of the cells in the MLBM cell population are hematopoietic stem cells of negative lineage (i.e., CD44 + Lin-HSC).

Tal como se utiliza en el presente documento y en las reivindicaciones adjuntas, el término “adulto” en referencia a médula ósea y células de la médula ósea incluye médula ósea aislada tras el nacimiento, es decir, de individuos juveniles y adultos, en contraposición a embriones. Por consiguiente, el término “mamífero adulto” se refiere a mamíferos juveniles (posnatales) y completamente maduros, en contraposición a un embrión o individuo prenatal. As used herein and in the appended claims, the term "adult" in reference to bone marrow and bone marrow cells includes bone marrow isolated after birth, that is, from juvenile and adult individuals, as opposed to embryos Therefore, the term "adult mammal" refers to juvenile (postnatal) and fully mature mammals, as opposed to an embryo or prenatal individual.

Las poblaciones de Lin- HSC que contienen células progenitoras endoteliales (EPC) son particularmente útiles. Las poblaciones de Lin-HSC aisladas comprenden preferentemente células de mamífero en las que al menos aproximadamente el 20% de las células expresan el antígeno de superficie CD31, que está presente comúnmente en células endoteliales. En otra forma de realización, al menos aproximadamente el 50% de las células expresan CD31, más preferentemente al menos aproximadamente el 65%, lo más preferentemente al menos aproximadamente el 75%. Preferentemente, al menos aproximadamente el 50% de las células de las poblaciones de Lin- HSC expresan preferentemente el antígeno integrina a6. Lin-HSC populations containing endothelial progenitor cells (EPC) are particularly useful. Isolated Lin-HSC populations preferably comprise mammalian cells in which at least about 20% of the cells express the CD31 surface antigen, which is commonly present in endothelial cells. In another embodiment, at least about 50% of the cells express CD31, more preferably at least about 65%, most preferably at least about 75%. Preferably, at least about 50% of the cells of the Lin-HSC populations preferably express the integrin a6 antigen.

En una población de Lin- HSC murina preferida, al menos aproximadamente el 50% de las células expresan el antígeno CD31 y al menos aproximadamente el 50% de las células expresan el antígeno CD117 (c-kit). Preferentemente, al menos aproximadamente el 75% de las células Lin- HSC expresan el antígeno de superficie CD31, de manera más preferible aproximadamente el 81% de las células. En otra forma de realización murina preferida, al menos aproximadamente el 65% de las células expresan el antígeno de superficie CD117, de manera más preferible aproximadamente el 70% de las células. Una forma de realización particularmente preferida es una población de Lin- HCS en la que de aproximadamente el 50% a aproximadamente el 85% de las células expresan el antígeno de superficie CD31 y de aproximadamente el 70% a aproximadamente el 75% de las células expresan el antígeno de superficie CD117. In a population of preferred murine Lin-HSC, at least about 50% of the cells express the CD31 antigen and at least about 50% of the cells express the CD117 antigen (c-kit). Preferably, at least about 75% of the Lin-HSC cells express the CD31 surface antigen, more preferably about 81% of the cells. In another preferred murine embodiment, at least about 65% of the cells express the CD117 surface antigen, more preferably about 70% of the cells. A particularly preferred embodiment is a Lin-HCS population in which from about 50% to about 85% of the cells express the CD31 surface antigen and from about 70% to about 75% of the cells express CD117 surface antigen.

En una población de Lin-HSC murina preferida, las células son negativas para CD133, al menos aproximadamente el 50% de las células expresan el antígeno de superficie CD31, y al menos aproximadamente el 50% de las células expresan el antígeno integrina a6. Aún otra forma de realización preferida es una población de Lin- HSC humana en la que las células son positivas para CD133, en la que menos aproximadamente el 30% de las células expresan el antígeno de superficie CD31 y menos de aproximadamente el 30% de las células expresan el antígeno integrina a6. In a preferred murine Lin-HSC population, the cells are negative for CD133, at least about 50% of the cells express the CD31 surface antigen, and at least about 50% of the cells express the integrin a6 antigen. Still another preferred embodiment is a population of human Lin-HSC in which the cells are positive for CD133, in which less than about 30% of the cells express the CD31 surface antigen and less than about 30% of the cells. cells express the integrin a6 antigen.

Las poblaciones de Lin- HSC aisladas seleccionan como diana selectivamente astrocitos y se incorporan en la neovasculatura de la retina cuando se inyectan por vía intravítrea en el ojo de las especies de mamíferos, tales como un ratón o un ser humano, a partir de las que se aislaron las células. Isolated Lin-HSC populations select astrocytes selectively and are incorporated into the retinal neovasculature when injected intravitreally into the eye of mammalian species, such as a mouse or a human being, from which the cells were isolated.

Las poblaciones de células MLBM aisladas también seleccionan como diana selectivamente astrocitos y se incorporan en la neovasculatura de la retina cuando se inyectan por vía intravítrea en el ojo de las especies de mamíferos, tales como un ratón o un ser humano, a partir de las que se aislaron las células. Populations of isolated MLBM cells also selectively select astrocytes as target and are incorporated into the retinal neovasculature when injected intravitreally into the eye of mammalian species, such as a mouse or a human being, from which the cells were isolated.

Las poblaciones de células MLBM aisladas incluyen células que se diferencian en células endoteliales y generan estructuras vasculares dentro de la retina. En particular, poblaciones de células MLBM son útiles para el tratamiento de enfermedades degenerativas vasculares de la retina y neovasculares de la retina, y para la reparación de la lesión vascular de la retina. Las poblaciones de células MLBM también promueven el rescate neuronal en la retina y promueven la regulación por incremento de genes antiapoptóticos. Las poblaciones de células MLBM son particularmente útiles para tratar defectos de la retina en los ojos de mamíferos neonatales, tales como mamíferos que padecen retinopatía inducida por oxígeno o retinopatía de la prematuridad. Isolated MLBM cell populations include cells that differentiate into endothelial cells and generate vascular structures within the retina. In particular, populations of MLBM cells are useful for the treatment of degenerative vascular diseases of the retina and neovascular of the retina, and for the repair of vascular lesion of the retina. MLBM cell populations also promote neuronal rescue in the retina and promote regulation by increasing antiapoptotic genes. MLBM cell populations are particularly useful for treating retinal defects in the eyes of neonatal mammals, such as mammals suffering from oxygen-induced retinopathy or retinopathy of prematurity.

El número de células inyectadas en el ojo es suficiente para detener el estado patológico del ojo. Por ejemplo, la cantidad de células inyectadas puede ser eficaz para reparar la lesión en la retina del ojo, estabilizar la neovasculatura de la retina, madurar la neovasculatura de la retina y prevenir o reparar la fuga vascular y la hemorragia vascular. The number of cells injected into the eye is sufficient to stop the pathological state of the eye. For example, the amount of cells injected may be effective in repairing the lesion in the retina of the eye, stabilizing the neovasculature of the retina, maturing the neovasculature of the retina, and preventing or repairing vascular leakage and vascular bleeding.

Fragmentos antiangiogénicos (es decir, angiostáticos) de TrpRS son, por ejemplo, los fragmentos T1 y T2 de TrpRS, que se describen en detalle en la solicitud de patente estadounidense en tramitación junto con la presente, de propiedad conjunta, con número de serie 10/080.839. Las células transfectadas utilizadas según la presente invención son útiles para el tratamiento de enfermedades de la retina que implican desarrollo vascular anómalo, tales como retinopatía diabética, y enfermedades similares. Preferentemente, las poblaciones de células son las de células humanas. Antiangiogenic (i.e., angiostatic) fragments of TrpRS are, for example, the T1 and T2 fragments of TrpRS, which are described in detail in the US patent application being processed together with the present, jointly owned, with serial number 10 /080,839. Transfected cells used according to the present invention are useful for the treatment of retinal diseases that involve abnormal vascular development, such as diabetic retinopathy, and similar diseases. Preferably, the cell populations are those of human cells.

Las células transfectadas pueden incluir un gen que codifica operativamente para un agente neurotrófico tal como un factor de crecimiento nervioso, neurotrofina-3, neurotrofina-4, neurotrofina-5, factor neurotrófico ciliar, factor neurotrófico derivado del epitelio pigmentado de la retina, factor de crecimiento similar a la insulina, factor neurotrófico derivado de la línea de células gliales, factor neurotrófico derivado del cerebro y similares. Tales células neurotróficas son útiles para favorecer el rescate neuronal en enfermedades degenerativas neuronales de la retina tales como glaucoma y retinitis pigmentaria, en el tratamiento de lesiones en los nervios de la retina y similares. Se ha notificado que implantes de factor neurotrófico ciliar son útiles para el tratamiento de retinitis pigmentaria (véase Kirby et al. 2001, Mol Ther. 3(2):241-8; Farrar et al. 2002, EMBO Journal 21:857-864). El factor neurotrófico derivado del cerebro modula según se informa genes asociados al crecimiento en ganglios de la retina lesionados (véase Fournier, et al., 1997, J. Neurosci. Res. 47:561-572). El factor neurotrófico derivado de la línea de células gliales retrasa según se informa la degeneración de fotorreceptores en la retinitis pigmentaria (véase McGee et al. 2001, Mol Ther. 4(6):622-9). Transfected cells may include a gene that operatively encodes a neurotrophic agent such as a nerve growth factor, neurotrophin-3, neurotrophin-4, neurotrophin-5, ciliary neurotrophic factor, neurotrophic factor derived from the pigmented epithelium of the retina, factor of insulin-like growth, neurotrophic factor derived from the glial cell line, neurotrophic factor derived from the brain and the like. Such neurotrophic cells are useful for promoting neuronal rescue in degenerative neuronal diseases of the retina such as glaucoma and retinitis pigmentosa, in the treatment of retinal nerve lesions and the like. It has been reported that ciliary neurotrophic factor implants are useful for the treatment of pigmentary retinitis (see Kirby et al. 2001, Mol Ther. 3 (2): 241-8; Farrar et al. 2002, EMBO Journal 21: 857-864 ). The brain-derived neurotrophic factor modulates genes reported to be associated with growth in injured retinal ganglia (see Fournier, et al., 1997, J. Neurosci. Res. 47: 561-572). The neurotrophic factor derived from the glial cell line delays as reportedly degenerating photoreceptors in pigmentary retinitis (see McGee et al. 2001, Mol Ther. 4 (6): 622-9).

Preferentemente, se administran al menos aproximadamente 1 x 105 células mediante inyección intravítrea a un ojo de mamífero que padece una enfermedad degenerativa de la retina. La cantidad de células que va a inyectarse puede depender de la gravedad de la degeneración de la retina, la edad del mamífero y otros factores que resultarán evidentes para un experto habitual en la técnica de tratamiento de enfermedades de la retina. Las células pueden administrarse en una única dosis o mediante administración de múltiples dosis a lo largo de un periodo de tiempo, tal como se determina por el médico a cargo del tratamiento. Preferably, at least about 1 x 105 cells are administered by intravitreal injection to a mammalian eye suffering from a degenerative disease of the retina. The amount of cells to be injected may depend on the severity of the retinal degeneration, the age of the mammal and other factors that will be apparent to a person skilled in the art of treating retinal diseases. The cells can be administered in a single dose or by administration of multiple doses over a period of time, as determined by the doctor in charge of the treatment.

Los resultados del modelo de OIR de ROP indican que una ventaja particular es un efecto de rescate vasculotrófico y neurotrófico observado en ojos tratados por vía intravítrea con células de las poblaciones de células madre hematopoyéticas de linaje negativo. Las neuronas y los fotorreceptores de la retina, particularmente los conos, se conservan y puede conservarse cierta cantidad de función visual en ojos tratados con células de las poblaciones de células madre hematopoyéticas de linaje negativo. El tratamiento con inhibidores de la angiogénesis no bloqueó los efectos terapéuticos de las poblaciones de células madre hematopoyéticas de linaje negativo. Se observaron células de tipo macrófago conjuntamente con los vasos sanguíneos rescatados, lo que sugiere un posible vínculo entre células inmunitarias y las células de la médula ósea de linaje negativo en la actividad vasculotrófica de las células de linaje negativo. Sin embargo, la inyección de anticuerpos frente a CD18 entre P7 y P17, para reducir la extravasación de macrófagos desde los vasos sanguíneos no bloqueó los efectos de rescate de las células madre hematopoyéticas de linaje negativo.. The results of the ROP OIR model indicate that a particular advantage is a vasculotrophic and neurotrophic rescue effect observed in eyes treated intravitreally with cells from hematopoietic stem cell populations of negative lineage. Neurons and photoreceptors of the retina, particularly the cones, are preserved and a certain amount of visual function can be preserved in eyes treated with cells of the hematopoietic stem cell populations of negative lineage. Treatment with angiogenesis inhibitors did not block the therapeutic effects of hematopoietic stem cell populations of negative lineage. Macrophage-like cells were observed in conjunction with the rescued blood vessels, suggesting a possible link between immune cells and bone marrow cells of negative lineage in the vasculotrophic activity of negative lineage cells. However, the injection of antibodies against CD18 between P7 and P17, to reduce macrophage extravasation from blood vessels did not block the rescue effects of hematopoietic stem cells of negative lineage.

Las células pueden inyectarse antes de la aparición de la enfermedad o en estadios tempranos de la misma para proteger a la retina de la lesión que de lo contrario resultaría si el ojo se dejara sin tratar. Tal tratamiento profiláctico es particularmente deseable en casos en los que se sabe que el mamífero que va a tratarse corre el riesgo de desarrollar retinopatía de la prematuridad, retinopatía inducida por oxígeno u otras enfermedades retinopáticas. Los tratamientos profilácticos son particularmente eficaces, puesto que la presencia de las poblaciones de células de linaje negativo en el ojo atenúa realmente la gravedad de la lesión vascular en la retina, y puede detener la enfermedad antes de que se produzca la lesión, en contraposición a simplemente favorecer la recuperación del daño. Por ejemplo, en el modelo de OIR, los ratones a los que se les inyectan Lin- HSC entre P3 y P7, antes de la exposición hiperóxica, padecen menos daño en la retina y se recuperan más rápido que ratones a los que se les inyectan tras la exposición hiperóxica. Además, los ratones que se trataron durante la exposición hiperóxica también demostraron recuperación acelerada. The cells can be injected before the onset of the disease or in the early stages of the disease to protect the retina from injury that would otherwise result if the eye were left untreated. Such prophylactic treatment is particularly desirable in cases in which it is known that the mammal to be treated is at risk of developing retinopathy of prematurity, oxygen-induced retinopathy or other retinopathic diseases. Prophylactic treatments are particularly effective, since the presence of negative lineage cell populations in the eye really attenuates the severity of the vascular lesion in the retina, and can stop the disease before the injury occurs, as opposed to Simply favor damage recovery. For example, in the OIR model, mice that are injected with Lin-HSC between P3 and P7, before hyper-toxic exposure, suffer less retinal damage and recover faster than mice that are injected after hyperxic exposure. In addition, mice that were treated during hyperoxic exposure also demonstrated accelerated recovery.

Desarrollo vascular de la retina murina. Vascular development of the murine retina.

Un modelo para la angiogénesis ocular. El ojo de ratón proporciona un modelo reconocido para el estudio del desarrollo vascular de la retina de mamíferos, tal como el desarrollo vascular de la retina humana. Durante el desarrollo de la vasculatura de la retina murina, se desarrollan vasos sanguíneos de la retina producidos por isquemia en asociación estrecha con astrocitos. Estos elementos gliales migran a la retina del feto humano, o el roedor neonatal, en el tercer trimestre desde el disco óptico a lo largo de la capa de células ganglionares y se diseminan radialmente. A medida que se desarrolla la vasculatura de la retina murina, las células endoteliales utilizan este molde astrocítico ya establecido para determinar el patrón vascular de la retina (véase la figura 1 (a y b)). La figura 1 (a y b) representa diagramas esquemáticos de retina de ratón en desarrollo. El panel (a) representa el desarrollo del plexo primario (líneas oscuras en la parte superior izquierda del diagrama) superpuesto sobre el molde de astrocitos (líneas claras) mientras que (b) representa la segunda fase de la formación de vasos de la retina. En la figura 1, GCL significa la capa de células ganglionares; IPL significa la capa de plexo interno; INL significa la capa nuclear interna; OPL significa la capa de plexo externo; ONL significa la capa nuclear externa; RPE significa el epitelio pigmentario de la retina; ON significa el nervio óptico; y P significa la periferia. A model for ocular angiogenesis. The mouse eye provides a recognized model for the study of vascular development of the mammalian retina, such as the vascular development of the human retina. During the development of the murine retinal vasculature, retinal blood vessels produced by ischemia develop in close association with astrocytes. These glial elements migrate to the retina of the human fetus, or the neonatal rodent, in the third trimester from the optic disc along the ganglion cell layer and spread radially. As the murine retinal vasculature develops, endothelial cells use this established astrocytic template to determine the vascular pattern of the retina (see Figure 1 (a and b)). Figure 1 (a and b) represents schematic diagrams of the developing mouse retina. The panel (a) represents the development of the primary plexus (dark lines in the upper left part of the diagram) superimposed on the astrocyte mold (light lines) while (b) represents the second phase of retinal vessel formation. In Figure 1, GCL means the ganglion cell layer; IPL means the internal plexus layer; INL means the inner nuclear layer; OPL means the outer plexus layer; ONL means the outer nuclear layer; RPE means the retinal pigment epithelium; ON means the optic nerve; and P means the periphery.

Al nacer, la vasculatura de la retina está prácticamente ausente. Hacia el día posnatal 14 (P14), la retina ha desarrollado las capas primaria (superficial) y secundaria (profunda) complejas de vasos retinianos coincidiendo con la aparición de la visión. Inicialmente, vasos peripapilares similares a rayos crecen radialmente a lo largo de la red astrocítica preexistente hacia la periferia, interconectándose progresivamente por la formación del plexo capilar. Estos vasos crecen como una monocapa dentro de la fibra nerviosa hasta P10 (figura 1 (a)). Entre P7-P8, comienzan a brotar ramas colaterales a partir de este plexo primario y penetran en la retina en la capa plexiforme externa en la que forman el plexo retiniano secundario, o profundo. Hacia P21, toda la red experimenta una remodelación extensa y se forma un plexo terciario, o intermedio en la superficie interna de la capa nuclear interna (figura 1 (b)). At birth, the retinal vasculature is practically absent. By the 14th postnatal day (P14), the retina has developed the complex primary (superficial) and secondary (deep) layers of retinal vessels coinciding with the appearance of vision. Initially, ray-like peripapillary vessels grow radially along the pre-existing astrocytic network towards the periphery, progressively interconnecting by the formation of the capillary plexus. These vessels grow as a monolayer within the nerve fiber up to P10 (Figure 1 (a)). Between P7-P8, collateral branches start to sprout from this primary plexus and penetrate the retina into the outer plexiform layer in which they form the secondary, or deep, retinal plexus. Towards P21, the entire network undergoes extensive remodeling and a tertiary or intermediate plexus forms on the inner surface of the inner nuclear layer (Figure 1 (b)).

El modelo de angiogénesis de la retina de ratón neonatal es útil para estudiar el papel de HSC durante la angiogénesis ocular por varios motivos. En este modelo fisiológicamente relevante, existe un molde astrocítico grande antes de la aparición de vasos sanguíneos endógenos, lo que permite una evaluación del papel del direccionamiento célula-célula durante un proceso neovascular. Además, este proceso vascular de la retina nenonatal constante y reproducible se sabe que está producido por hipoxia, teniendo en este sentido similitudes con muchas enfermedades de la retina en las que se sabe que la isquemia desempeña un papel. The neonatal mouse retinal angiogenesis model is useful for studying the role of HSC during ocular angiogenesis for several reasons. In this physiologically relevant model, there is a large astrocytic mold before the appearance of endogenous blood vessels, which allows an evaluation of the role of cell-cell targeting during a neovascular process. In addition, this vascular process of the constant and reproducible nenonatal retina is known to be caused by hypoxia, having in this sense similarities with many diseases of the retina in which it is known that ischemia plays a role.

Enriquecimiento de células progenitoras endoteliales (EPC) a partir de la médula ósea. Enrichment of endothelial progenitor cells (EPC) from the bone marrow.

Aunque se ha evaluado extensamente la expresión de marcadores de superficie celular en la población de EPC encontrada en preparaciones de HSC, los marcadores que identifican de manera única EPC están todavía escasamente definidos. Para enriquecer EPC, se redujeron células positivas marcadoras de linaje hematopoyético (Lin+), es decir, linfocitos B (CD45), linfocitos T (CD3), granulocitos (Ly-6G), monocitos (CD11) y eritrocitos (TER119), de células mononucleares de la médula ósea de ratones. Se utilizó el antígeno Sca-1 para enriquecer adicionalmente el antígeno EPC. Una comparación de los resultados obtenidos tras la inyección intravítrea de números idénticos de o bien células Lin- Sca-1+ o bien células Lin- no detectó diferencias entre los dos grupos. De hecho, cuando sólo se inyectaron células Lin-Sca-1-, se observó una incorporación mucho mayor en vasos sanguíneos en desarrollo. Although the expression of cell surface markers in the EPC population found in HSC preparations has been extensively evaluated, markers that uniquely identify EPC are still poorly defined. To enrich EPC, hematopoietic (Lin +) lineage positive marker cells were reduced, that is, B lymphocytes (CD45), T lymphocytes (CD3), granulocytes (Ly-6G), monocytes (CD11) and erythrocytes (TER119), of cells Mononuclear bone marrow of mice. The Sca-1 antigen was used to further enrich the EPC antigen. A comparison of the results obtained after intravitreal injection of identical numbers of either Lin-Sca-1 + cells or Lin- cells detected differences between the two groups. In fact, when only Lin-Sca-1- cells were injected, a much greater incorporation was observed in developing blood vessels.

Las poblaciones de Lin-HSC se enriquecen con EPC, basándose en ensayos funcionales. Además, las poblaciones de Lin+HSC se comportan funcionalmente de manera bastante diferente de las poblaciones de Lin- HSC. También se evaluaron los epítopos comúnmente utilizados para identificar EPC para cada fracción (basándose en estudios de caracterización in vitro anteriormente notificados). Aunque ninguno de estos marcadores estaba asociado exclusivamente con la fracción Lin-, todos aumentaros de aproximadamente el 70 a aproximadamente el 1800% en las Lin- HSC, en comparación con la fracción Lin+HSC (figura 1 (c)). La figura 1, panel (c) ilustra la caracterización por citometría de flujo de células separadas Lin+ HSC y Lin- HSC derivadas de médula ósea. La fila superior del panel (c) muestra una distribución del gráfico de puntos de células madre hematopoyéticas de células no marcadas con anticuerpo. R1 define el área cuantificable-activada de la tinción con PE positiva; R2 indica positivo para GFP. Se muestran los gráficos de puntos de Lin- HSC en la fila central y se muestran los gráficos de puntos de Lin+ HSC en la fila inferior. Las células C57B/ 6 se marcaron con anticuerpos conjugados con PE para Sca-1, c-kit, Flk-1/KDR, CD31. Se obtuvieron los datos de Tie-2 a partir de ratones Tie-2-GFP. Los porcentajes en las esquinas de los gráficos de puntos indican el tanto por ciento de células marcadas positivas del total de la población Lin-o Lin+ HSC. De manera interesante, marcadores de EPC aceptados como Flk-1/KDR, Tie-2 y Sca-1 se expresaban de manera escasa y, por tanto, no se utilizaron para el fraccionamiento adicional. Lin-HSC populations are enriched with EPC, based on functional assays. In addition, Lin + HSC populations behave functionally quite differently from Lin-HSC populations. The epitopes commonly used to identify EPC for each fraction were also evaluated (based on previously reported in vitro characterization studies). Although none of these markers was exclusively associated with the Lin- fraction, they all increase from approximately 70 to approximately 1800% in the Lin-HSC, compared to the Lin + HSC fraction (Figure 1 (c)). Figure 1, panel (c) illustrates the flow cytometry characterization of separate Lin + HSC and Lin-HSC cells derived from bone marrow. The top row of panel (c) shows a dot plot distribution of hematopoietic stem cells from cells not labeled with antibody. R1 defines the quantifiable-activated area of positive PE staining; R2 indicates positive for GFP. The Lin-HSC dot plots are shown in the center row and the Lin + HSC dot plots are shown in the bottom row. C57B / 6 cells were labeled with antibodies conjugated to PE for Sca-1, c-kit, Flk-1 / KDR, CD31. Tie-2 data were obtained from Tie-2-GFP mice. The percentages in the corners of the dot plots indicate the percentage of positively marked cells of the total Lin-o Lin + HSC population. Interestingly, accepted EPC markers such as Flk-1 / KDR, Tie-2 and Sca-1 were poorly expressed and therefore not used for further fractionation.

Pueden aislarse Lin-HSC (a) extrayendo médula ósea de un mamífero adulto; (b) separando una pluralidad de monocitos de la médula ósea; (c) marcando los monocitos con anticuerpos de panel de linaje conjugados con biotina frente a uno o más antígenos de superficie de linaje, preferentemente antígenos de superficie de linaje seleccionados de entre el grupo constituido por CD2, CD3, CD4, CD11, CD11a, Mac-1, CD 14, CD16, CD19, CD24, CD33, CD36, CD38, CD45, Ly-6G (murino), TER-119 (murino), CD45RA, CD56, CD64, CD68, CD86 (B7.2), CD66b, antígeno leucocitario humano DR (HLA-DR) y CD235a (glicoforina A); (d) eliminando monocitos que son positivos para dichos uno o más antígenos de superficie de linaje de la pluralidad de monocitos; y (e) recuperando una población de células madre hematopoyéticas de linaje negativo a partir de la misma. Lin-HSC (a) can be isolated by extracting bone marrow from an adult mammal; (b) separating a plurality of monocytes from the bone marrow; (c) labeling monocytes with biotin-conjugated lineage panel antibodies against one or more lineage surface antigens, preferably lineage surface antigens selected from the group consisting of CD2, CD3, CD4, CD11, CD11a, Mac -1, CD 14, CD16, CD19, CD24, CD33, CD36, CD38, CD45, Ly-6G (murine), TER-119 (murine), CD45RA, CD56, CD64, CD68, CD86 (B7.2), CD66b , human leukocyte antigen DR (HLA-DR) and CD235a (glycophorin A); (d) eliminating monocytes that are positive for said one or more lineage surface antigens from the plurality of monocytes; and (e) recovering a population of hematopoietic stem cells of negative lineage from it.

Cuando las Lin- HSC se aíslan de médula ósea humana adulta, preferentemente los monocitos se marcan con anticuerpos de panel de linaje conjugados con biotina frente a antígenos de superficie de linaje CD2, CD3, CD4, CD11a, Mac-1, CD14, CD16, CD19, CD33, CD38, CD45RA, CD64, CD68, CD86 (B7.2) y CD235a. Cuando las Lin-HSC se aíslan de médula ósea murina adulta, preferentemente los monocitos se marcan con anticuerpos de panel de linaje conjugados con biotina frente a antígenos de superficie de linaje CD3, CD11, CD45, Ly-6G y TER-119. When the Lin-HSCs are isolated from adult human bone marrow, preferably the monocytes are labeled with biotin-conjugated lineage panel antibodies against lineage surface antigens CD2, CD3, CD4, CD11a, Mac-1, CD14, CD16, CD19, CD33, CD38, CD45RA, CD64, CD68, CD86 (B7.2) and CD235a. When the Lin-HSCs are isolated from adult murine bone marrow, monocytes are preferably labeled with biotin-conjugated lineage panel antibodies against CD3, CD11, CD45, Ly-6G and TER-119 lineage surface antigens.

Las células HSC Lin-inyectadas por vía intravítrea contienen EPC que seleccionan como diana astrocitos y se incorporan en la vasculatura de la retina en desarrollo. The HSC Lin-injected intravitreal cells contain EPCs that select astrocytes as target and are incorporated into the vasculature of the developing retina.

Para determinar si Lin- HSC inyectadas por vía intravítrea pueden seleccionar como diana tipos de células específicas de la retina, utilizar el molde astrocítico y participar en la angiogénesis de la retina, se inyectaron aproximadamente 105 células de una composición de Lin- HSC o células Lin+ HSC (control, aproximadamente 105 células) aisladas de la médula ósea de ratones adultos (transgénicos para GFP o LacZ) en ojos de ratón en el día posnatal 2 (P2). Cuatro días tras la inyección (P6), muchas células de la composición de Lin- HSC, derivadas de ratones transgénicos para GFP o LacZ eran adherentes a la retina y tenían el aspecto alargado característico de las células endoteliales (figura 2 (a)). La figura 2 ilustra el injerto de células Lin- en la retina de ratón en desarrollo. Tal como se muestra en la figura 2, panel (a), las eGFP+ Lin- HSC inyectadas por vía intravítrea cuatro días tras la inyección (P6) se unen y diferencian en la retina. To determine whether Lin-HSC injected intravitreally can select specific types of retinal cells as target, use the astrocytic template and participate in retinal angiogenesis, approximately 105 cells of a Lin-HSC composition or Lin + cells were injected HSC (control, approximately 105 cells) isolated from the bone marrow of adult mice (transgenic for GFP or LacZ) in mouse eyes on postnatal day 2 (P2). Four days after injection (P6), many cells of the Lin-HSC composition, derived from transgenic mice for GFP or LacZ were adherent to the retina and had the characteristic elongated appearance of endothelial cells (Figure 2 (a)). Figure 2 illustrates the grafting of Lin- cells in the developing mouse retina. As shown in Figure 2, panel (a), the eGFP + Lin-HSC injected intravitreally four days after injection (P6) bind and differentiate into the retina.

En muchas regiones de las retinas, las células que expresan GFP se disponían en un patrón que se adaptaba a los astrocitos subyacentes y se asemejaba a vasos sanguíneos. Estas células fluorescentes se observaron por delante de la red vascular endógena en desarrollo (figura 2 (b)). A la inversa, sólo un pequeño número de Lin+HSC (figura 2 (c)), o células endoteliales mesentéricas de ratón adulto (figura 2 (d)) se unían a la superficie de la retina. Con el fin de determinar si las células de una población de Lin- HSC inyectadas también podían unirse a retinas con vasos ya establecidos, se inyectó una composición de Lin- HSC en ojos adultos. De manera interesante, no se observó que se uniesen células a la retina o se incorporasen en vasos sanguíneos retinianos establecidos, normales (figura 2 (e)). Esto indica que las composiciones de Lin- HSC no alteran una vasculatura desarrollada de manera normal y no iniciarán vascularización anómala en retinas desarrolladas de manera normal. In many regions of the retinas, GFP-expressing cells were arranged in a pattern that adapted to the underlying astrocytes and resembled blood vessels. These fluorescent cells were observed ahead of the developing endogenous vascular network (Figure 2 (b)). Conversely, only a small number of Lin + HSC (Figure 2 (c)), or adult mouse mesenteric endothelial cells (Figure 2 (d)) were attached to the surface of the retina. In order to determine if cells from a population of injected Lin-HSC could also bind retinas with established vessels, a Lin-HSC composition was injected into adult eyes. Interestingly, it was not observed that cells were bound to the retina or incorporated into established, normal retinal blood vessels (Figure 2 (e)). This indicates that Lin-HSC compositions do not alter a normally developed vasculature and will not initiate abnormal vascularization in normally developed retinas.

Con el fin de determinar la relación entre composiciones de Lin- HSC inyectadas y astrocitos retinianos, se utilizó un ratón transgénico, que expresaba proteína ácida fibrilar glial (GFAP, un marcador de astrocitos) y proteína fluorescente verde (GFP) dirigida por promotor. El examen de las retinas de estos ratones transgénicos para GFAP-GFP a los que se les inyectaron Lin- HSC de ratones transgénicos para eGFP demostró la localización conjunta de las eGFP EPC inyectadas y los astrocitos existentes (figura 2 (f-h), flechas). Se observaron los procesos de eGFP+Lin- HSC para adaptarse a la red astrocítica subyacente (flechas, figura 2 (g)). El examen de estos ojos demostró que las células inyectadas, marcadas sólo se unían a astrocitos; en retinas de ratón P6, en las que la periferia de la retina no presenta aún vasos endógenos, se observaron células inyectadas adherentes a astrocitos en estas zonas aún no vascularizadas. De manera sorprendente, se observaron células marcadas en las capas más profundas de la retina en la ubicación precisa en la que se desarrollarán posteriormente vasos retinianos (figura 2 (i), flechas). In order to determine the relationship between injected Lin-HSC compositions and retinal astrocytes, a transgenic mouse was used, expressing glial fibrillary acidic protein (GFAP, an astrocyte marker) and promoter-directed green fluorescent protein (GFP). Examination of the retinas of these GFAP-GFP transgenic mice that were injected Lin-HSC of transgenic mice for eGFP demonstrated the joint location of the injected EPC eGFPs and the existing astrocytes (Figure 2 (f-h), arrows). The eGFP + Lin-HSC processes were observed to adapt to the underlying astrocytic network (arrows, figure 2 (g)). Examination of these eyes showed that injected, labeled cells only bound to astrocytes; in P6 mouse retinas, in which the periphery of the retina does not yet have endogenous vessels, injected cells adherent to astrocytes were observed in these areas not yet vascularized. Surprisingly, marked cells were observed in the deepest layers of the retina at the precise location where retinal vessels will develop later (Figure 2 (i), arrows).

Para determinar si Lin- HSC inyectadas se incorporan de manera estable en la vasculatura de la retina en desarrollo, se examinaron vasos retinianos en varios puntos de tiempo posteriores. Tan pronto como P9 (siete días tras la inyección), se incorporaban Lin- HSC en estructuras CD31+ (figura 2 (j)). Hacia P16 (14 días tras la inyección), las células ya se incorporaban de manera extensa en estructuras de tipo vascular de la retina (figura 2 (k)). Cuando se inyectó rodamina-dextrano por vía intravascular (para identificar vasos sanguíneos retinianos funcionales) antes de sacrificar los animales, la mayoría de las Lin- HSC se alineaban con vasos patentes (figura 2 (1)). Se observaron dos patrones de distribución de células marcadas: (1) en un patrón, las células estaban intercaladas a lo largo de los vasos entre células endoteliales no marcadas; y (2) el otro patrón mostró que los vasos estaban compuestos totalmente por células marcadas. También se incorporaban células inyectadas en vasos del plexo vascular profundo (figura 2 (m)). Aunque se ha notificado anteriormente la incorporación esporádica de EPC derivadas de Lin- HSC en la neovasculatura, este es el primer informe de redes vasculares compuestas totalmente por estas células. Esto demuestra que células de una población de Lin- HSC derivadas de la médula ósea, inyectadas por vía intravítrea, pueden incorporarse eficazmente en cualquier capa del plexo vascular de la retina en formación. To determine if injected Lin-HSCs are stably incorporated into the vasculature of the developing retina, retinal vessels were examined at several subsequent time points. As soon as P9 (seven days after injection), Lin-HSC were incorporated into CD31 + structures (Figure 2 (j)). By P16 (14 days after injection), the cells were already extensively incorporated into vascular-like structures of the retina (Figure 2 (k)). When rhodamine-dextran was injected intravascularly (to identify functional retinal blood vessels) before sacrificing the animals, most Lin-HSCs aligned with patent vessels (Figure 2 (1)). Two patterns of labeled cell distribution were observed: (1) in one pattern, the cells were interspersed along the vessels between unlabeled endothelial cells; and (2) the other pattern showed that the vessels were composed entirely of labeled cells. Cells injected into vessels of the deep vascular plexus were also incorporated (Figure 2 (m)). Although sporadic incorporation of EPC derived from Lin-HSC into the neovasculature has been reported previously, this is the first report of vascular networks composed entirely of these cells. This demonstrates that cells from a population of Lin-HSC derived from the bone marrow, injected intravitreally, can be effectively incorporated into any layer of the vascular plexus of the retina in formation.

El examen histológico de tejidos no retinianos (por ejemplo, cerebro, hígado, corazón, pulmón, médula ósea) no demostró la presencia de ninguna célula positiva para GFP cuando se examinaron hasta 5 ó 10 días tras la inyección intravítrea. Esto indica que una subpoblación de células dentro de la fracción de Lin-HSC se dirige selectivamente a astrocitos retinianos y se incorpora de manera estable en la vasculatura de la retina en desarrollo. Puesto que estas células presentan muchas características de células endoteliales (asociación con astrocitos retinianos, morfología alargada, incorporación estable en vasos patentes y no presentes en ubicaciones extravasculares), estas células representan EPC presentes en la población de Lin- HSC. Los astrocitos seleccionados como diana son del mismo tipo observado en muchas de las retinopatías hipóxicas. Se sabe bien que las células gliales son un componente destacado de las frondas neovasculares de glomérulos observadas en DR y otras formas de lesión retiniana. En condiciones de gliosis reactiva y neovascularización inducida por isquemia, proliferan astrocitos activados, producen citocinas y regulan por incremento GFAP, similar a lo observado durante la formación del molde vascular de la retina nenonatal en muchas especies de mamíferos incluyendo seres humanos. Histological examination of non-retinal tissues (for example, brain, liver, heart, lung, bone marrow) did not demonstrate the presence of any GFP positive cells when examined up to 5 or 10 days after intravitreal injection. This indicates that a subpopulation of cells within the Lin-HSC fraction selectively targets retinal astrocytes and is stably incorporated into the vasculature of the developing retina. Since these cells have many characteristics of endothelial cells (association with retinal astrocytes, elongated morphology, stable incorporation into patent vessels and not present in extravascular locations), these cells represent EPCs present in the Lin-HSC population. Astrocytes selected as target are the same type observed in many of the hypoxic retinopathies. It is well known that glial cells are a prominent component of the neovascular fronds of glomeruli observed in DR and other forms of retinal injury. Under conditions of reactive gliosis and neovascularization induced by ischemia, activated astrocytes proliferate, produce cytokines and regulate by GFAP increase, similar to what was observed during the formation of the nenonatal retinal vascular mold in many species of mammals including humans.

Poblaciones de Lin- HSC seleccionarán como diana astrocitos activados en ojos de ratón adulto tal como hacen en ojos neonatales. Se inyectaron células Lin- HSC en ojos adultos con retinas lesionadas mediante fotocoagulación (figura 3 (a)) o punta de aguja (figura 3 (b)). En ambos modelos, se observó una población de células con tinción de GFAP destacada sólo alrededor del sitio de la lesión (figura 3 (a y b)). Células de composiciones de Lin-HSC inyectadas se localizaban en el sitio de la lesión y permanecían asociadas específicamente con astrocitos positivos para GFAP (figura 3 (a y b)). En estos sitios, también se observó que células Lin- HSC migraban a la capa más profunda de la retina a un nivel similar al observado durante la formación neonatal de la vasculatura de la retina profunda. Las partes no lesionadas de la retina no contenían células Lin- HSC, idéntico a lo observado cuando se inyectaron Lin- HSC en retinas adultas normales, no lesionadas (figura 2 (e)). Estos datos indican que composiciones de Lin-HSC pueden seleccionar como diana selectivamente células gliales activadas en retinas adultas lesionadas con gliosis así como retinas neonatales que experimentan vascularización. Lin-HSC populations will select astrocytes activated in adult mouse eyes as they do in neonatal eyes. Lin-HSC cells were injected into adult eyes with retinas injured by photocoagulation (Figure 3 (a)) or needle tip (Figure 3 (b)). In both models, a population of cells with prominent GFAP staining was observed only around the site of the lesion (Figure 3 (a and b)). Injected Lin-HSC composition cells were located at the site of the lesion and remained specifically associated with astrocytes positive for GFAP (Figure 3 (a and b)). At these sites, it was also observed that Lin-HSC cells migrated to the deepest layer of the retina at a level similar to that observed during the neonatal formation of the deep retinal vasculature. The uninjured portions of the retina did not contain Lin-HSC cells, identical to what was observed when Lin-HSC was injected into normal, uninjured adult retinas (Figure 2 (e)). These data indicate that Lin-HSC compositions can selectively select as activated glial cells in adult retinas injured with gliosis as well as neonatal retinas undergoing vascularization.

Lin- HSC inyectadas por vía intravítrea pueden rescatar y estabilizar la vasculatura en degeneración. Lin-HSC injected intravitreally can rescue and stabilize the degenerating vasculature.

Puesto que composiciones de Lin- HSC inyectadas por vía intravítrea seleccionan como diana astrocitos y se incorporan en la vasculatura de la retina normal, estas células estabilizan la vasculatura en degeneración en enfermedades de la retina isquémicas o degenerativas asociadas con gliosis y degeneración vascular. El ratón rd/rd es un modelo para la degeneración de la retina que muestra una degeneración profunda de las capas vasculares de la retina y de fotorreceptores un mes tras el nacimiento. La vasculatura de la retina en estos ratones se desarrolla de manera normal hasta P 16, momento en el que el plexo vascular más profundo experimenta regresión; en la mayoría de los ratones los plexos profundo e intermedio han degenerado casi completamente hacia P30. Since Lin-HSC compositions injected intravitreally select astrocytes as target and are incorporated into the normal retinal vasculature, these cells stabilize the degenerating vasculature in ischemic or degenerative retinal diseases associated with gliosis and vascular degeneration. The rd / rd mouse is a model for the degeneration of the retina that shows a deep degeneration of the vascular layers of the retina and photoreceptors one month after birth. The retinal vasculature in these mice develops normally until P 16, at which point the deepest vascular plexus experiences regression; In most mice, the deep and intermediate plexus have degenerated almost completely towards P30.

Para determinar si HSC pueden rescatar los vasos en regresión, se inyectaron Lin+ o Lin- HSC (de ratones Balb/c) en ratones rd/rd por vía intravítrea en P6. Hacia P33, tras la inyección con células Lin+, los vasos de la capa retiniana más profunda estaban casi completamente ausentes (figura 4 (a y b)). En cambio, la mayoría de las retinas a las que se les inyectaron Lin- HSC hacia P33 tenían una vasculatura de la retina casi normal con tres capas vasculares paralelas, bien formadas (figura 4 (a y d)). La cuantificación de este efecto demostró que la longitud promedio de los vasos en el plexo vascular profundo de ojos de rd/rd a los que se les inyectaron Lin- era casi tres veces mayor que en los ojos tratados con células Lin+ o no tratados (figura 4 (e)). De manera sorprendente, la inyección de una composición de Lin- HSC derivada de la médula ósea de ratón adulto rd/rd (FVB/N) también rescató la vasculatura de la retina de ratón neonatal rd/rd en degeneración (figura 4 (f)). La degeneración de la vasculatura en ojos de ratón rd/rd se observa ya a las 2-3 semanas tras el nacimiento. La inyección de Lin- HSC tan tarde como P15 también dio como resultado la estabilización parcial de la vasculatura en degeneración en los ratones rd/rd durante al menos un mes (figura 4 (g y h)). To determine if HSC can rescue the regression vessels, Lin + or Lin-HSC (from Balb / c mice) were injected into rd / rd mice intravitreally in P6. By P33, after injection with Lin + cells, the vessels of the deepest retinal layer were almost completely absent (Figure 4 (a and b)). In contrast, most retinas injected with Lin-HSC into P33 had an almost normal retinal vasculature with three well-formed parallel vascular layers (Figure 4 (a and d)). The quantification of this effect showed that the average length of the vessels in the deep vascular plexus of eyes of rd / rd to those who were injected Lin- was almost three times greater than in the eyes treated with untreated Lin + cells (Figure 4 (e)). Surprisingly, the injection of a Lin-HSC composition derived from the adult mouse bone marrow rd / rd (FVB / N) also rescued the vasculature of the degenerative rd / rd neonatal mouse retina (Figure 4 (f) ). The degeneration of the vasculature in mouse eyes rd / rd is observed already at 2-3 weeks after birth. Injection of Lin-HSC as late as P15 also resulted in partial stabilization of the degenerating vasculature in the rd / rd mice for at least one month (Figure 4 (g and h)).

Una composición de Lin-HSC inyectada en ratones rd/rd más jóvenes (por ejemplo, P2) también se incorporó en la vasculatura superficial en desarrollo. Hacia P11, se observó que estas células migran al nivel del plexo vascular profundo y forman un patrón idéntico al observado en la capa vascular de la retina externa de tipo natural (figura 5 (a)). Con el fin de describir más claramente la manera en la que las células de composiciones de Lin- HSC inyectadas se incorporan en y estabilizan la vasculatura de la retina en degeneración en los ratones rd/rd, se inyectó una composición de Lin- HSC de ratones Balb/c en ojos de ratón Tie-2-GFP FVB. Los ratones FVB presentan el genotipo rd/rd y debido a que expresan la proteína de fusión Tie-2-GFP, todos los vasos sanguíneos endógenos son fluorescentes. A composition of Lin-HSC injected into younger rd / rd mice (eg, P2) was also incorporated into the developing superficial vasculature. Towards P11, it was observed that these cells migrate to the level of the deep vascular plexus and form an identical pattern to that observed in the vascular layer of the wild-type external retina (Figure 5 (a)). In order to describe more clearly the way in which cells of injected Lin-HSC compositions are incorporated into and stabilize the degenerating retinal vasculature in rd / rd mice, a Lin-HSC composition of mice was injected Balb / c in mouse eyes Tie-2-GFP FVB. FVB mice have the rd / rd genotype and because they express the Tie-2-GFP fusion protein, all endogenous blood vessels are fluorescent.

Cuando se inyectan células no marcadas de una composición de Lin- HSC en ojos Tie-2-GFP FVB neonatales y se incorporan posteriormente en la vasculatura en desarrollo, debe haber huecos no marcados en los vasos marcados con Tie-2-GFP, endógenos que corresponden a las Lin- HSC incorporadas, no marcadas que se inyectaron. Posteriormente, la tinción con otro marcador vascular (por ejemplo, CD-31) delinea entonces todo el vaso, permitiendo la determinación de si células endoteliales no endógenas son parte de la vasculatura. Dos meses tras la inyección, se observaron vasos positivos para CD31, negativos para Tie-2-GFP en las retinas de ojos a los que se les inyectó la composición de Lin- HSC (figura 5 (b)). De manera interesante, la mayoría de los vasos rescatados contenían células positivas para Tie-2-GFP (figura 5 (c)). La distribución de pericitos, tal como se determina mediante la tinción de la actina del músculo liso, no cambió mediante la inyección de Lin- HSC, independientemente When unlabeled cells of a Lin-HSC composition are injected into neonatal Tie-2-GFP FVB eyes and subsequently incorporated into the developing vasculature, there should be unlabeled gaps in the vessels labeled with Tie-2-GFP, endogenous that correspond to the incorporated, unlabeled Lin-HSCs that were injected. Subsequently, staining with another vascular marker (for example, CD-31) then delineates the entire vessel, allowing the determination of whether non-endogenous endothelial cells are part of the vasculature. Two months after injection, CD31-positive vessels, negative for Tie-2-GFP were observed in the eye retinas in which the Lin-HSC composition was injected (Figure 5 (b)). Interestingly, most of the rescued vessels contained Tie-2-GFP positive cells (Figure 5 (c)). The distribution of pericytes, as determined by staining the smooth muscle actin, did not change by injection of Lin-HSC, independently

5 de si había rescate vascular (figura 5 (d)). Estos datos demuestran claramente que las células Lin- HSC inyectadas por vía intravítrea migran a la retina, participan en la formación de vasos sanguíneos retinianos normales y estabilizan la vasculatura en degeneración endógena en un ratón genéticamente defectuoso. 5 of whether there was vascular rescue (Figure 5 (d)). These data clearly demonstrate that Lin-HSC cells injected intravitreally migrate to the retina, participate in the formation of normal retinal blood vessels and stabilize the vasculature in endogenous degeneration in a genetically defective mouse.

Inhibición de la angiogénesis de la retina por células transfectadas de Lin-HSC. Inhibition of retinal angiogenesis by transfected Lin-HSC cells.

La mayoría de las enfermedades vasculares de la retina implican proliferación vascular anómala en vez de degeneración. Pueden utilizarse células transgénicas dirigidas a astrocitos para suministrar una proteína antiangiogénica e inhibir la angiogénesis. Se transfectaron células de composiciones de Lin- HSC con T2-triptofanil-ARNt sintetasa (T2-TrpRS). T2-TrpRS es un fragmento de 43 kD de TrpRS que inhibe de manera potente la Most vascular diseases of the retina involve abnormal vascular proliferation instead of degeneration. Astrocyte-directed transgenic cells can be used to deliver an antiangiogenic protein and inhibit angiogenesis. Cells of Lin-HSC compositions were transfected with T2-tryptophanyl-tRNA synthetase (T2-TrpRS). T2-TrpRS is a 43 kD fragment of TrpRS that potently inhibits the

15 angiogénesis de la retina (figura 6 (a) y figura 34). En P12, las retinas de ojos a los que se les inyectó una composición de Lin- HSC transfectadas con plásmido (sin gen de T2-TrpRS) en P2 tenían plexos vasculares retinianos primario (figura 6 (c)) y secundario (figura 6 (d)) normales. Cuando se inyectó la composición de Lin- HSC transfectadas con T2-TrpRS en ojos P2 y se evaluaron 10 días después, la red primaria tenía anomalías significativas (figura 6 (e)) y la formación de la vasculatura de la retina profunda se inhibió casi completamente (figura 6 (f)). Los pocos vasos observados en estos ojos estaban marcadamente atenuados con grandes huecos entre los vasos. El grado de inhibición por Lin- HCS que secretan T2-TrpRS se detalla en la tabla 1. 15 retinal angiogenesis (figure 6 (a) and figure 34). In P12, the retinas of eyes that were injected with a composition of Lin-HSC transfected with plasmid (without T2-TrpRS gene) in P2 had primary retinal vascular plexuses (Figure 6 (c)) and secondary (Figure 6 ( d)) normal. When the composition of Lin-HSC transfected with T2-TrpRS was injected into P2 eyes and evaluated 10 days later, the primary network had significant abnormalities (Figure 6 (e)) and the formation of the deep retinal vasculature was almost inhibited. completely (figure 6 (f)). The few vessels observed in these eyes were markedly attenuated with large gaps between the vessels. The degree of inhibition by Lin-HCS secreting T2-TrpRS is detailed in Table 1.

T2-TrpRS se produce y secreta por células en la composición de Lin-HSC in vitro y tras la inyección de estas células transfectadas en el humor vítreo, se observó un fragmento de 30 kD de T2-TrpRS en la retina (figura 6 (b)). Este T2-TrpRS is produced and secreted by cells in the Lin-HSC composition in vitro and after the injection of these transfected cells into the vitreous humor, a 30 kD fragment of T2-TrpRS was observed in the retina (Figure 6 (b )). This

25 fragmento de 30 kD se observó específicamente sólo en retinas en la que se inyectaron Lin- HSC transfectadas y esta disminución en el peso molecular aparente en comparación con la proteína recombinante o sintetizada in vitro puede deberse a procesamiento o degradación de la T2-TrpRS in vivo. Estos datos indican que las composiciones de Lin- HSC pueden utilizarse para suministrar genes funcionalmente activos, tales como genes que expresan moléculas angiostáticas, a la vasculatura de la retina mediante direccionamiento a astrocitos activados. Aunque es posible que el efecto angiostático observado se deba a actividad mediada por células, esto es muy improbable puesto que los ojos tratados con composiciones de Lin- HSC idénticas, pero no transfectadas con T2 tenían una vasculatura de la retina normal. 25 kD fragment was specifically observed only in retinas in which transfected Lin-HSC were injected and this decrease in apparent molecular weight compared to recombinant or synthesized protein in vitro may be due to processing or degradation of T2-TrpRS in alive. These data indicate that Lin-HSC compositions can be used to deliver functionally active genes, such as genes expressing angiostatic molecules, to the retinal vasculature by targeting activated astrocytes. Although it is possible that the observed angiostatic effect is due to cell-mediated activity, this is very unlikely since the eyes treated with identical Lin-HSC compositions, but not transfected with T2 had a normal retinal vasculature.

Tabla 1. Inhibición vascular por Lin-HSC que secretan T2-TrpRS 35 Table 1. Vascular inhibition by Lin-HSC secreting T2-TrpRS 35

Plexo primario Primary plexus
Plexo profundo Deep plexus

Inhibido Inhibited
Normal Completa Parcial Normal Normal Complete Partial Normal

T2-TrpRS T2-TrpRS
60% 40% 33,3% 60% 6,7% 60% 40% 33.3% 60% 6.7%

(15 ojos) (15 eyes)
(9 ojos) (6 ojos) (5 ojos) (9 ojos) (1 ojo) (9 eyes) (6 eyes) (5 eyes) (9 eyes) (1 eye)

ControlControl
0% 100% 0% 38,5% 61,5%  0% 100% 0% 38.5% 61.5%

(13 ojos) (13 eyes)
(0 ojos) (13 ojos) (0 ojos) (5 ojos) (8 ojos) (0 eyes)  (13 eyes) (0 eyes) (5 eyes) (8 eyes)

Las poblaciones de Lin- HSC inyectadas por vía intravítrea se localizan en astrocitos de la retina, se incorporan en vasos y pueden ser útiles en el tratamiento de muchas enfermedades de la retina. Aunque la mayoría de las composiciones de HSC inyectadas se adhieren al molde astrocítico, pequeños números migran de manera profunda a la retina, dirigiéndose a regiones en las que la red vascular profunda se desarrollará posteriormente. Aún cuando no se observen astrocitos positivos para GFAP en esta zona antes de los 42 días tras el nacimiento, esto no descarta la posibilidad de que células gliales negativas para GFAP ya estén presentes para proporcionar una señal para la localización de Lin-HSC. Estudios previos han demostrado que muchas enfermedades están asociadas con gliosis reactiva. En DR, en particular, células gliales y su matriz extracelular están asociadas con angiogénesis The populations of Lin-HSC injected intravitreally are located in astrocytes of the retina, are incorporated into vessels and can be useful in the treatment of many diseases of the retina. Although most of the injected HSC compositions adhere to the astrocytic mold, small numbers migrate deeply to the retina, targeting regions where the deep vascular network will develop later. Even if no positive astrocytes are observed for GFAP in this area before 42 days after birth, this does not rule out the possibility that GFAP negative glial cells are already present to provide a signal for the location of Lin-HSC. Previous studies have shown that many diseases are associated with reactive gliosis. In DR, in particular, glial cells and their extracellular matrix are associated with angiogenesis

45 patológica. 45 pathological.

Puesto que células de las composiciones de Lin- HSC inyectadas se unen específicamente a células gliales que expresan GFAP, independientemente del tipo de lesión, pueden utilizarse composiciones de Lin- HSC para seleccionar como diana lesiones preangiogénicas en la retina. Por ejemplo, en las retinopatías isquémicas, tales como diabetes, la neovascularización es una respuesta a la hipoxia. Dirigiendo composiciones de Lin-HSC a sitios de neovascularización patológica, puede estabilizarse la neovasculatura en desarrollo previniendo anomalías de la neovasculatura tales como hemorragia o edema (las causas de pérdida de visión asociada con DR) y puede aliviarse posiblemente la hipoxia que estimulaba originalmente la neovascularización. Pueden restaurarse vasos sanguíneos anómalos a un estado normal. Además, proteínas angiostáticas, tales como T2-TrpRS (SEC ID Nº: 3 en 55 la figura 34), T2-TrpRS-GD (SEC ID Nº: 4 en la figura 34), mini-TrpRS (SEC ID Nº: 5 en la figura 35) y T1-TrpRS (SEC ID Nº: 6 en la figura 36) pueden suministrarse a sitios de angiogénesis patológica utilizando composiciones de Lin-HSC transfectadas y activación de astrocitos inducida por láser. Los fragmentos angiostáticos preferidos de TrpRS incluyen T2-TrpRS y T2-TrpRS-GD. Puesto que se utiliza comúnmente la fotocoagulación con láser en la oftalmología clínica, este enfoque presenta aplicación para muchas enfermedades de la retina. Aunque se han investigado tales enfoques basados en células en la terapia contra el cáncer, su utilización para enfermedades Since cells of the injected Lin-HSC compositions specifically bind to glial cells expressing GFAP, regardless of the type of lesion, Lin-HSC compositions can be used to target preangiogenic retinal lesions. For example, in ischemic retinopathies, such as diabetes, neovascularization is a response to hypoxia. By directing Lin-HSC compositions to pathological neovascularization sites, developing neovasculature can be stabilized by preventing neovasculature abnormalities such as hemorrhage or edema (the causes of vision loss associated with DR) and hypoxia that originally stimulated neovascularization can possibly be relieved. . Abnormal blood vessels can be restored to a normal state. In addition, angiostatic proteins, such as T2-TrpRS (SEQ ID NO: 3 in 55 Figure 34), T2-TrpRS-GD (SEQ ID NO: 4 in Figure 34), mini-TrpRS (SEQ ID NO: 5 in Figure 35) and T1-TrpRS (SEQ ID NO: 6 in Figure 36) can be delivered to pathological angiogenesis sites using transfected Lin-HSC compositions and laser-induced astrocyte activation. Preferred angiostatic fragments of TrpRS include T2-TrpRS and T2-TrpRS-GD. Since laser photocoagulation is commonly used in clinical ophthalmology, this approach has application for many diseases of the retina. Although such cell-based approaches have been investigated in cancer therapy, their use for diseases

oculares es más ventajosa puesto que la inyección intraocular hace posible suministrar grandes números de células directamente al sitio de la enfermedad. Eyepieces are more advantageous since intraocular injection makes it possible to deliver large numbers of cells directly to the disease site.

Rescate neurotrófico y vasculotrófico por Lin-HSC. Neurotrophic and vasculotrophic rescue by Lin-HSC.

Se utilizó MACS para separar Lin- HSC de la médula ósea de ratones con proteína fluorescente verde potenciada (eGFP), C3H (rd/rd), FVB (rd/rd) tal como se describió anteriormente. Se inyectaron por vía intravítrea Lin- HSC que contenían EPC de estos ratones en ojos de ratón P6 C3H o FVB. Se recogieron las retinas en diversos puntos de tiempo (1 mes, 2 meses y 6 meses) tras la inyección. Se analizó la vasculatura mediante exploración con microscopio confocal láser tras la tinción con anticuerpos frente a CD31 e histología de la retina tras la tinción nuclear con DAPI. También se utilizó análisis de la expresión génica de microalineamientos de ARNm de retinas en puntos de tiempo variables para identificar genes posiblemente implicados en el efecto. MACS was used to separate Lin-HSC from the bone marrow of mice with enhanced green fluorescent protein (eGFP), C3H (rd / rd), FVB (rd / rd) as described above. Lin-HSC containing EPC of these mice were injected intravitreally in P6 C3H or FVB mouse eyes. Retinas were collected at various time points (1 month, 2 months and 6 months) after injection. Vasculature was analyzed by scanning with a confocal laser microscope after staining with antibodies against CD31 and retinal histology after nuclear staining with DAPI. Analysis of the gene expression of retinal mRNA microalignments at variable time points was also used to identify genes possibly involved in the effect.

Los ojos de ratones rd/rd tenían una profunda degeneración de tanto la retina neurosensorial como la vasculatura de la retina hacia P21. Los ojos de ratones rd/rd tratados con Lin-HSC en P6 mantuvieron una vasculatura de la retina normal durante hasta 6 meses; las capas tanto profunda como intermedia mejoraron significativamente en comparación con los controles a todos los puntos de tiempo (1M, 2M y 6M) (véase la figura 12). Además, se observó que las retinas tratadas con Lin-HSC eran también más gruesas (1M; 1,2 veces, 2M; 1,3 veces, 6M; 1,4 veces) y tenían mayores números de células en la capa nuclear externa (1M; 2,2 veces, 2M; 3,7 veces, 6M; 5,7 veces) en relación con ojos tratados con Lin+ HSC como control. El análisis genómico a gran escala de retinas de rd/rd “rescatadas” (por ejemplo, Lin- HSC) en comparación con retinas control (no tratadas o no tratadas con Lin-) demostró una regulación por incremento significativa de genes que codifican para sHSP (proteínas de choque térmico pequeñas) y factores de crecimiento específicos que se correlacionaba con rescate vascular y neural, incluyendo genes que codifican para las proteínas enumeradas en la figura 20, paneles A y B. The eyes of rd / rd mice had a profound degeneration of both the neurosensory retina and the vasculature of the retina towards P21. The eyes of rd / rd mice treated with Lin-HSC in P6 maintained a normal retinal vasculature for up to 6 months; both deep and intermediate layers improved significantly compared to controls at all time points (1M, 2M and 6M) (see Figure 12). In addition, it was observed that the retinas treated with Lin-HSC were also thicker (1M; 1.2 times, 2M; 1.3 times, 6M; 1.4 times) and had higher numbers of cells in the outer nuclear layer ( 1M; 2.2 times, 2M; 3.7 times, 6M; 5.7 times) in relation to eyes treated with Lin + HSC as a control. Large-scale genomic analysis of “rescued” rd / rd retinas (eg, Lin-HSC) compared to control retinas (untreated or untreated with Lin-) demonstrated a regulation by significant increase in genes encoding sHSP (small heat shock proteins) and specific growth factors that correlated with vascular and neural rescue, including genes that code for the proteins listed in Figure 20, panels A and B.

Las poblaciones de Lin-HSC derivadas de la médula ósea indujeron de manera significativa y reproducible el mantenimiento de una vasculatura normal y aumentaron drásticamente las capas de fotorreceptores y otras células neuronales en el ratón rd/rd. Este efecto de rescate neurotrófico se correlacionaba con la regulación por incremento significativa de proteínas de choque térmico pequeñas y factores de crecimiento y proporciona una comprensión de los enfoques terapéuticos para trastornos degenerativos de la retina no tratables actualmente. Lin-HSC populations derived from the bone marrow significantly and reproducibly induced the maintenance of a normal vasculature and dramatically increased the layers of photoreceptors and other neuronal cells in the rd / rd mouse. This neurotrophic rescue effect correlated with the regulation by significant increase of small heat shock proteins and growth factors and provides an understanding of the therapeutic approaches for degenerative disorders of the retina currently untreatable.

Las retinas de ratón rd1/rd1 presentan una degeneración vascular y neuronal profunda. Mouse rd1 / rd1 retinas have deep vascular and neuronal degeneration.

Se ha descrito bien el desarrollo vascular y neuronal de la retina posnatal normal en ratones y es análogo a cambios observados en el feto humano en el tercer trimestre (Dorrell et al., 2002, Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 43:3500-3510). Ratones homocigotos para el gen rd1 comparten muchas características de la degeneración de la retina humana (Frasson et al., 1999, Nat. Med. 5:1183-1187) y muestran una rápida pérdida de fotorreceptores (PR) acompañada por atrofia vascular grave como resultado de una mutación en el gen que codifica para PR GMPc fosfodiesterasa (Bowes et al. 1990, Nature 347:677-680). Para examinar la vasculatura durante el desarrollo de la retina y su posterior degeneración, se utilizaron anticuerpos contra colágeno IV (CIV), una proteína de la matriz extracelular (ECM) de la vasculatura madura, y CD31 (PECAM-1), un marcador para células endoteliales (figura 15). Las retinas de rd1/rd1 (C3H/HeJ) se desarrollaron de manera normal hasta aproximadamente el día posnatal (P) 8 cuando comenzó la degeneración de la capa nuclear externa (ONL) que contenía fotorreceptores. La ONL degeneró rápidamente y las células murieron por apoptosis de manera que sólo una única capa de núcleos permanecía hacia P20. La doble tinción de las preparaciones microscópicas completas de retinas con anticuerpos frente a tanto CIV como CD31 reveló detalles de la degeneración vascular en ratones rd1/rd1 similares a la descrita por otros (Blanks et al., 1986, J Comp. Neurol. 254:543-553). Las capas vasculares de la retina primaria y profunda parecían desarrollarse de manera normal hasta P12, tras lo cual hay una rápida pérdida de células endoteliales tal como se demuestra por la ausencia de tinción de CD31. Estaban presentes células endoteliales positivas para CD31 en una distribución normal hasta P12 pero desaparecieron rápidamente después. De manera interesante, seguía presente tinción positiva para CIV en todos los puntos de tiempo examinados, lo que sugiere que los vasos y la ECM asociada se formaban de manera normal, pero sólo la matriz permanecía tras P 13, momento en el que no se observaban células positivas para CD31 (figura 15, paneles centrales). El plexo vascular intermedio también degenera tras P21, pero la progresión es más lenta que la observada en el plexo profundo (figura 15, panel superior). Se muestran las capas de células vasculares y neurales de la retina de un ratón normal para la comparación con el ratón rd1/rd1 (paneles derechos, figura 15). The vascular and neuronal development of the normal postnatal retina in mice has been well described and is analogous to changes observed in the human fetus in the third trimester (Dorrell et al., 2002, Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 43: 3500- 3510). Homozygous mice for the rd1 gene share many features of human retinal degeneration (Frasson et al., 1999, Nat. Med. 5: 1183-1187) and show rapid loss of photoreceptors (PR) accompanied by severe vascular atrophy such as result of a mutation in the gene that codes for PR cGMP phosphodiesterase (Bowes et al. 1990, Nature 347: 677-680). To examine the vasculature during retinal development and its subsequent degeneration, antibodies against collagen IV (CIV), an extracellular matrix protein (ECM) of the mature vasculature, and CD31 (PECAM-1), a marker for endothelial cells (figure 15). The rd1 / rd1 (C3H / HeJ) retinas developed normally until about the postnatal day (P) 8 when degeneration of the outer nuclear layer (ONL) containing photoreceptors began. The ONL degenerated rapidly and the cells died by apoptosis so that only a single layer of nuclei remained towards P20. Double staining of complete microscopic retinal preparations with antibodies against both CIV and CD31 revealed details of vascular degeneration in rd1 / rd1 mice similar to that described by others (Blanks et al., 1986, J Comp. Neurol. 254: 543-553). The vascular layers of the primary and deep retina seemed to develop normally up to P12, after which there is a rapid loss of endothelial cells as demonstrated by the absence of CD31 staining. Endothelial cells positive for CD31 were present in a normal distribution to P12 but quickly disappeared afterwards. Interestingly, positive staining for IVC was still present at all time points examined, suggesting that the vessels and the associated NDE formed normally, but only the matrix remained after P 13, at which time they were not observed. CD31 positive cells (Figure 15, central panels). The intermediate vascular plexus also degenerates after P21, but the progression is slower than that observed in the deep plexus (Figure 15, upper panel). The layers of vascular and neural cells of the retina of a normal mouse are shown for comparison with the mouse rd1 / rd1 (right panels, figure 15).

Efecto neuroprotector de Lin-HCS derivadas de la médula ósea en ratones rd1/rd1. Neuroprotective effect of Lin-HCS derived from bone marrow in rd1 / rd1 mice.

Lin- HCS inyectadas por vía intravítrea se incorporan en la vasculatura de la retina endógena en los tres plexos vasculares y previenen la degeneración de los vasos. De manera interesante, las células inyectadas prácticamente nunca se observaban en la capa nuclear externa. Estas células o bien se incorporan en los vasos retinianos en formación o bien se observan en proximidad estrecha a estos vasos. Se inyectaron por vía intravítrea Lin- HCS murinas (de C3H/HeJ) en ojos de ratón C3H/HeJ (rd1/rd1) en P6, junto antes del comienzo de la degeneración. Hacia P30, los ojos a los que se les inyectaron células control (CD31-) presentaban el fenotipo rd1/rd1 típico, es decir, se observó degeneración casi completa del plexo vascular profundo y ONL en cada retina examinada. Los ojos a los que se les inyectaron Lin-HCS mantuvieron plexos vasculares intermedio y profundo de aspecto normal. Sorprendentemente, se observaron significativamente más células en la capa internuclear (INL) y ONL de ojos a los que se les inyectaron Lin- HSC que en ojos a los que se les inyectaron células control (figura 16 (A)). Este efecto de rescate de Lin- HCS podía observarse a los 2 meses (figura 16 (B)) y durante hasta 6 meses tras la inyección (figura 16 (C)). Las diferencias en la vasculatura de los plexos intermedio y profundo de los ojos a los que se les inyectaron Lin- HSC, así como la INL y ONL que contenían células neuronales, eran significativas en todos los puntos de tiempo medidos cuando se compararon ojos rescatados y no rescatados (figura 16 (B y C)). Se cuantificó este efecto midiendo la longitud total de la vasculatura (figura 16 (D)) y contando el número núcleos celulares positivos para DAPI observados en la ONL (figura 16 (E)). Se aplicó análisis de regresión lineal simple a los datos de todos los puntos de tiempo. Lin-HCS injected intravitreally are incorporated into the vasculature of the endogenous retina in the three vascular plexuses and prevent the degeneration of the vessels. Interestingly, injected cells were practically never observed in the outer nuclear layer. These cells are either incorporated into the retinal vessels in formation or are observed in close proximity to these vessels. Murine Lin-HCS (from C3H / HeJ) were injected intravitreally into C3H / HeJ mouse eyes (rd1 / rd1) in P6, together before the onset of degeneration. By P30, the eyes that were injected with control cells (CD31-) had the typical rd1 / rd1 phenotype, that is, almost complete degeneration of the deep vascular plexus and ONL was observed in each retina examined. The eyes injected with Lin-HCS maintained intermediate and deep vascular plexus of normal appearance. Surprisingly, significantly more cells were seen in the internuclear layer (INL) and ONL of eyes that were injected Lin-HSC than in eyes that were injected with control cells (Figure 16 (A)). This rescue effect of Lin-HCS could be observed at 2 months (Figure 16 (B)) and for up to 6 months after injection (Figure 16 (C)). The differences in vasculature of the intermediate and deep plexus of the eyes that were injected with Lin-HSC, as well as the INL and ONL that contained neuronal cells, were significant at all time points measured when rescued eyes were compared and not rescued (figure 16 (B and C)). This effect was quantified by measuring the total length of the vasculature (Figure 16 (D)) and counting the number of DAPI positive cell nuclei observed in the ONL (Figure 16 (E)). Simple linear regression analysis was applied to the data of all time points.

Se observó una correlación estadísticamente significativa entre rescate vascular y rescate neuronal (por ejemplo, grosor de la ONL) en P30 (p < 0,024) y P60 (p < 0,034) en los ojos a los que se les inyectaron Lin- HSC (figura 16 (F)). La correlación seguía siendo alta, aunque no estadísticamente significativa (p< 0,14) en P 180 en comparación con retinas a las que se les inyectaron Lin-HSC con respecto a retinas a las que se les inyectaron células control (figura 16 (F)). En cambio, las retinas a las que se les inyectaron células control no mostraron correlación significativa entre la conservación de la vasculatura y ONL en cualquier punto de tiempo (figura 16 (F)). Estos datos demuestran que la inyección intravítrea de Lin-HCS da como resultado rescate vascular y neuronal de la retina concomitante en retinas de ratones rd1/rd1. No se observaron células inyectadas en la ONL o cualquier lugar distinto de dentro de, o en proximidad estrecha a, los vasos sanguíneos retinianos. A statistically significant correlation was observed between vascular rescue and neuronal rescue (for example, thickness of ONL) in P30 (p <0.024) and P60 (p <0.034) in the eyes injected with Lin-HSC (Figure 16 (F)). The correlation remained high, although not statistically significant (p <0.14) at P 180 compared to retinas that were injected Lin-HSC with respect to retinas that were injected with control cells (Figure 16 (F )). In contrast, the retinas in which control cells were injected showed no significant correlation between vasculature preservation and ONL at any time point (Figure 16 (F)). These data demonstrate that intravitreal injection of Lin-HCS results in vascular and neuronal rescue of the concomitant retina in retinas of rd1 / rd1 mice. No cells injected into the ONL or any place other than within, or in close proximity to, the retinal blood vessels were observed.

Rescate funcional de retinas de rd/rd a las que se les inyectaron Lin-HSC. Functional rescue of rd / rd retinas that were injected Lin-HSC.

Se realizaron electrorretinogramas (ERG) en ratones 2 meses tras la inyección de células control o Lin- HCS murinas (figura 17). Se realizó análisis inmunohistoquímico y microscópico con cada ojo tras los registros de ERG para confirmar que se había producido el rescate vascular y neuronal. Los registros de ERG representativos de ojos tratados, rescatados y control, no rescatados muestran que, en los ojos rescatados, la señal restada digitalmente (ojos tratados menos no tratados) produjo una señal claramente detectable con una amplitud del orden de 8-10 microvoltios (figura 17). Claramente, las señales de ambos ojos son gravemente anómalas. Sin embargo, pudieron registrarse ERG constantes y detectables a partir de los ojos tratados con Lin- HSC. En todos los casos, el ERG del ojo control no podía detectarse. Aunque las amplitudes de las señales en los ojos rescatados eran considerablemente inferiores a las normales, las señales se observaban de manera constante siempre que hubiese rescate histológico y fuesen del orden de magnitud de las notificadas por otros estudios de rescate basados en genes. Globalmente, estos resultados son demostrativos de algún grado de rescate funcional en los ojos tratados con las Lin-HCS. Electroretinograms (ERG) were performed in mice 2 months after injection of murine control cells or Lin-HCS (Figure 17). Immunohistochemical and microscopic analysis was performed with each eye after ERG records to confirm that vascular and neuronal rescue had occurred. The ERG records representative of treated, rescued and control eyes, not rescued show that, in rescued eyes, the digitally subtracted signal (treated eyes less untreated) produced a clearly detectable signal with an amplitude of the order of 8-10 microvolts ( figure 17). Clearly, the signals of both eyes are severely anomalous. However, constant and detectable ERGs could be recorded from eyes treated with Lin-HSC. In all cases, the ERG of the control eye could not be detected. Although the amplitudes of the signals in the rescued eyes were considerably lower than normal, the signals were consistently observed whenever there was histological rescue and were in the order of magnitude of those reported by other gene-based rescue studies. Overall, these results are demonstrative of some degree of functional rescue in eyes treated with Lin-HCS.

Los tipos de células de la retina de rd/rd son predominantemente conos. The types of retinal rd / rd cells are predominantly cones.

Se analizaron retinas rescatadas y no rescatadas mediante inmunohistoquímica con anticuerpos específicos para la opsina de conos o bastones. Se analizaron los mismos ojos utilizados para los registros de ERG presentados en la figura 17 para detectar la opsina de conos o bastones. En retinas de ratón de tipo natural, menos de aproximadamente el 5% de los fotorreceptores presentes son conos (Soucy et al. 1998, Neuron 21: 481-493) y los patrones de tinción inmunohistoquímica observados con opsina de conos roja/verde tal como se muestra en la figura 25 (A) o rodopsina roja tal como se muestra en la figura 25 (B) concordaban con este porcentaje de células de conos. Cuando se tiñeron retinas de tipo natural con IgG preinmunitaria, no se observó tinción en ningún lugar en las retinas neurosensoriales distinta de la autofluorescencia de los vasos sanguíneos (figura 25 (C)). Dos meses tras el nacimiento, las retinas de ratones rd/rd no inyectados tenían una capa nuclear externa esencialmente atrófica que no presentaba ninguna tinción con anticuerpos frente a opsina de conos roja/verde (figura 25 (D)) o rodopsina (figura 25 (G)). Los ojos a los que se les inyectaron CD31- HSC control no se teñían de manera positiva para la presencia de opsina o bien de conos (figura 25 (E))) o bien de bastones (figura 25 (H)). En cambio, los ojos contralaterales a los que se les inyectaron Lin-HSC tenían de aproximadamente 3 a aproximadamente 8 filas de núcleos en una capa nuclear externa conservada; la mayoría de estas células eran positivas para opsina de conos (figura 25 (F)) con aproximadamente el 1-3% de positivas para opsina roja (figura 25 (I)). De manera notable, esto es casi la inversa de lo que se observa habitualmente en la retina de ratón normal, que está dominada por bastones. Estos datos demuestran que la inyección de Lin-HSC conserva los conos durante periodos de tiempo prolongados durante los cuales degenerarían habitualmente. Rescued and un rescued retinas were analyzed by immunohistochemistry with antibodies specific for cone or rod opsin. The same eyes used for the ERG records presented in Figure 17 were analyzed to detect the opsin of cones or rods. In wild-type mouse retinas, less than about 5% of the photoreceptors present are cones (Soucy et al. 1998, Neuron 21: 481-493) and immunohistochemical staining patterns observed with red / green cones opsin such as shown in figure 25 (A) or red rhodopsin as shown in figure 25 (B) agreed with this percentage of cone cells. When wild-type retinas were stained with preimmune IgG, no staining was observed in the neurosensory retinas other than autofluorescence of the blood vessels (Figure 25 (C)). Two months after birth, the retinas of non-injected rd / rd mice had an essentially atrophic outer nuclear layer that showed no staining with antibodies against opsin from red / green cones (Figure 25 (D)) or Rhodopsin (Figure 25 ( G)). The eyes injected with CD31-HSC control were not stained positively for the presence of opsin or cones (Figure 25 (E))) or sticks (Figure 25 (H)). In contrast, the contralateral eyes that were injected with Lin-HSC had about 3 to about 8 rows of nuclei in a conserved outer nuclear layer; Most of these cells were positive for cones opsin (Figure 25 (F)) with approximately 1-3% positive for red opsin (Figure 25 (I)). Notably, this is almost the inverse of what is usually observed in the normal mouse retina, which is dominated by rods. These data demonstrate that the injection of Lin-HSC conserves the cones for prolonged periods of time during which they would usually degenerate.

Lin- HCS derivadas de la médula ósea humana (hBM) también rescatan retinas en degeneración. Lin-HCS derived from the human bone marrow (hBM) also rescue degenerating retinas.

Lin- HCS aisladas de la médula ósea humana se comportan de manera similar a Lin- HCS murinas. Se recogió médula ósea de donantes humanos y se redujeron las Lin+ HCS, produciendo una población de Lin- HCS humanas (hLin- HCS). Estas células se marcaron ex vivo con colorante fluorescente y se inyectaron en ojos de ratón C3SnSmn.CB17-Prkdc SCID. Las hLin- HCS inyectadas migraban a, y seleccionaban como diana, sitios de angiogénesis de la retina de un modo idéntico al observado cuando se inyectaron Lin- HCS murinas (figura 18 (A)). Además del direccionamiento vascular, las Lin- HCS humanas también proporcionaron un efecto de rescate robusto sobre las capas celulares tanto vascular como neuronal de los ratones rd1/rd1 (figura 18 (B y C)). Esta observación confirma la presencia de células en médula ósea humana que seleccionan como diana la vasculatura de la retina y pueden prevenir la degeneración de la retina. Lin-HCS isolated from the human bone marrow behave similarly to murine Lin-HCS. Bone marrow was collected from human donors and the Lin + HCS were reduced, producing a population of human Lin-HCS (hLin-HCS). These cells were labeled ex vivo with fluorescent dye and injected into C3SnSmn.CB17-Prkdc SCID mouse eyes. Injected hLin-HCS migrated to, and selected as target, retinal angiogenesis sites in an identical manner to that observed when murine Lin-HCS were injected (Figure 18 (A)). In addition to vascular targeting, human Lin-HCS also provided a robust rescue effect on both the vascular and neuronal cell layers of the rd1 / rd1 mice (Figure 18 (B and C)). This observation confirms the presence of cells in human bone marrow that select the retinal vasculature as target and can prevent retinal degeneration.

Lin- HCS presentan efectos vasculotróficos y neurotróficos en el ratón rd10/rd10. Lin-HCS have vasculotrophic and neurotrophic effects in the mouse rd10 / rd10.

Aunque el ratón rd1/rd1 es el modelo más ampliamente utilizado y mejor caracterizado para la degeneración de la retina (Chang et al. 2002, Vision Res. 42:517-525), la degeneración es muy rápida y en este sentido difiere del transcurso de tiempo habitual, más lento observado en la enfermedad humana. En esta variedad, la degeneración de células de fotorreceptores comienza aproximadamente en P8, un momento en el que la vasculatura de la retina está todavía expandiéndose rápidamente (figura 15). La posterior degeneración de la vasculatura de la retina profunda se produce incluso mientras que el plexo intermedio está formándose todavía y, por tanto, las retinas de ratones rd1/rd1 nunca se desarrollan completamente, a diferencia de lo observado en la mayoría de los seres humanos con esta enfermedad. Se utilizó un modelo de ratón rd10, que presenta un transcurso de tiempo más lento de la degeneración y que se asemeja más estrechamente al estado degenerativo de la retina humana, para investigar el rescate vascular mediado por Lin- HSC. En el ratón rd10, la degeneración de células de fotorreceptores comienza aproximadamente en P21 y la degeneración vascular comienza poco después. Although the mouse rd1 / rd1 is the most widely used and best characterized model for retinal degeneration (Chang et al. 2002, Vision Res. 42: 517-525), degeneration is very rapid and in this sense differs from the course of usual, slower time observed in human disease. In this variety, photoreceptor cell degeneration begins approximately at P8, a time when the retinal vasculature is still rapidly expanding (Figure 15). The subsequent degeneration of the deep retinal vasculature occurs even while the intermediate plexus is still forming and, therefore, the retinas of rd1 / rd1 mice never fully develop, unlike what is observed in most humans With this disease. A rd10 mouse model was used, which has a slower time course of degeneration and more closely resembles the degenerative state of the human retina, to investigate the Lin-HSC-mediated vascular rescue. In the rd10 mouse, the degeneration of photoreceptor cells begins approximately in P21 and vascular degeneration begins shortly thereafter.

Puesto que el desarrollo de la retina neurosensorial normal se completa en gran medida hacia P21, se observa que la degeneración comienza tras haberse completado la diferenciación de la retina y de este modo es mas análogo a las degeneraciones de la retina humana que el modelo de ratón rd1/rd1. Se inyectaron Lin- HCS o células control de ratones rd10 en ojos P6 y se evaluaron las retinas a puntos de tiempo variables. En P21, las retinas de ojos a los que se les inyectaron tanto Lin- HSC como células control parecían normales con desarrollo completo de todas las capas vasculares y desarrollo normal de la INL y ONL (figura 18 (D y H)). En aproximadamente P21, comenzó la degeneración de la retina y progresó con la edad. Hacia P30, las retinas a las que se les inyectaron células control presentaban degeneración vascular y neuronal grave (figura 18 (I)), mientras que las retinas a las que se les inyectaron Lin-HSC mantenían células de fotorreceptores y capas vasculares casi normales (figura 18 (E)). La diferencia entre los ojos rescatados y no rescatados era más pronunciada a puntos de tiempo posteriores (compárese la figura 18 (F y G) con 18 (J y K)). En los ojos tratados control, la progresión de la degeneración vascular se observó más claramente mediante tinción inmunohistoquímica para CD31 y colágeno IV (figura 18 (I-K)). Los ojos tratados control eran casi completamente negativos para CD31, mientras que seguían siendo evidentes “pistas” vasculares positivas para colágeno IV, lo que indica que se había producido regresión vascular, en vez de formación vascular incompleta. En cambio, los ojos tratados con Lin- HSC tenían vasos positivos tanto para CD31 como para colágeno IV que parecían muy similares a ojos normales, de tipo natural (compárese la figura 18 (F y I)). Since the development of the normal sensorineural retina is largely completed by P21, it is observed that degeneration begins after the differentiation of the retina has been completed and thus is more analogous to the degenerations of the human retina than the mouse model rd1 / rd1. Lin-HCS or control cells of rd10 mice were injected into P6 eyes and retinas were evaluated at varying time points. At P21, the eye retinas that were injected with both Lin-HSC and control cells appeared normal with complete development of all vascular layers and normal development of the INL and ONL (Figure 18 (D and H)). At approximately P21, degeneration of the retina began and progressed with age. By P30, the retinas in which control cells were injected had severe vascular and neuronal degeneration (Figure 18 (I)), while the retinas injected with Lin-HSC maintained almost normal photoreceptor cells and vascular layers ( Figure 18 (E)). The difference between rescued and un rescued eyes was more pronounced at later time points (compare Figure 18 (F and G) with 18 (J and K)). In the control treated eyes, the progression of vascular degeneration was more clearly observed by immunohistochemical staining for CD31 and collagen IV (Figure 18 (I-K)). Control treated eyes were almost completely negative for CD31, while positive vascular "clues" for collagen IV remained evident, indicating that vascular regression had occurred, rather than incomplete vascular formation. In contrast, eyes treated with Lin-HSC had positive vessels for both CD31 and collagen IV that looked very similar to normal, natural-type eyes (see Figure 18 (F and I)).

Análisis de la expresión génica de retinas de ratón rd/rd tras tratamiento con Lin-HSC. Gene expression analysis of mouse rd / rd retinas after treatment with Lin-HSC.

Se utilizó un análisis genómico a gran escala (análisis de microalineamiento) para analizar retinas rescatadas y no rescatadas para identificar posibles mediadores de rescate neurotrófico. Se comparó la expresión génica en retinas de ratón rd1/rd1 tratadas con Lin-HCS con retinas no inyectadas así como con retinas a las que se les inyectaron células control (CD31-). Se realizó cada una de estas comparaciones por triplicado. Para que se consideraran presentes, se requirió que los genes tuvieran un nivel de expresión al menos 2 veces superior que los niveles de fondo en los tres triplicados. Se compararon genes que estaban regulados por incremento 3 veces en retinas protegidas con Lin-HSC en comparación con retinas de ratón rd/rd con células control inyectadas y sin células inyectadas tal como se muestra en la figura 20, paneles A y B. Se calcularon los niveles de coeficiente de varianza (COV) para los genes expresados dividiendo la desviación estándar entre el nivel de expresión medio de cada repetición de ARNc. Además, se calculó la correlación entre los niveles de expresión y la varianza de ruido correlacionando la media y la desviación estándar (DE). Se obtuvo una correlación entre el nivel de expresión génica y la desviación estándar para cada gen, lo que permitió que se determinaran umbrales de nivel de expresión fiables y niveles de fondo. Globalmente, los datos estaban completamente dentro de límites aceptables (Tu et al. 2002, Proc. Natl. Acad. Sci. U S A 99: 14031-14036). Los genes que se tratan individualmente, a continuación, mostraron niveles de expresión por encima de estos niveles de expresión críticos. También se determinaron valores de la “prueba de la t” para datos emparejados para los genes tratados. En cada caso, los valores de p son razonables (cerca de o inferiores a 0,05), lo que demuestra que hay similitudes entre repeticiones y diferencias significativas probables entre los diferentes grupos de prueba. Muchos de los genes regulados por incremento de manera significativa, incluyendo MAD y Ying Yang-1 (YY-1) (Austen et al. 1997, Curr. Top. Microbiol. Immunol. 224: 123130.), codifican para proteínas con funciones que implican la protección de células frente a la apoptosis. Varios genes cristalinos, que presentan homología de secuencia y funciones similares a proteínas de choque térmico conocidas que están implicadas en la protección de células frente al estrés, también se regulaban por incremento mediante el tratamiento con Lin-HSC. La expresión de a-cristalina se localizó en la ONL mediante análisis inmunohistoquímico (figura 19). La figura 19 muestra que aA cristalina está regulada por incremento en las células de la capa nuclear externa rescatada tras el tratamiento con Lin-HCS pero no en los ojos contralaterales tratados con células control. El panel izquierdo muestra la tinción con IgG (control) en la retina rescatada. El panel del medio muestra aA cristalina en una retina rescatada. El panel derecho muestra aA cristalina en retina no rescatada. A large-scale genomic analysis (micro-alignment analysis) was used to analyze rescued and unrescued retinas to identify potential neurotrophic rescue mediators. Gene expression was compared in rd1 / rd1 mouse retinas treated with Lin-HCS with non-injected retinas as well as with retinas in which control cells were injected (CD31-). Each of these comparisons was made in triplicate. In order to be considered present, the genes were required to have an expression level at least 2 times higher than the background levels in the three triplicates. Genes were compared that were regulated by 3-fold increase in retinas protected with Lin-HSC compared to rd / rd mouse retinas with injected control cells and without injected cells as shown in Figure 20, panels A and B. They were calculated the coefficient of variance (VOC) levels for the genes expressed by dividing the standard deviation by the average expression level of each cRNA repeat. In addition, the correlation between expression levels and noise variance was calculated by correlating the mean and standard deviation (SD). A correlation between the level of gene expression and the standard deviation for each gene was obtained, which allowed reliable thresholds of level of expression and background levels to be determined. Overall, the data was completely within acceptable limits (Tu et al. 2002, Proc. Natl. Acad. Sci. U S A 99: 14031-14036). The genes that are treated individually, then showed expression levels above these critical expression levels. "T test" values were also determined for paired data for the treated genes. In each case, the p values are reasonable (near or below 0.05), which shows that there are similarities between repetitions and probable significant differences between the different test groups. Many of the genes regulated by increase significantly, including MAD and Ying Yang-1 (YY-1) (Austen et al. 1997, Curr. Top. Microbiol. Immunol. 224: 123130.), code for proteins with functions that they involve the protection of cells against apoptosis. Several crystalline genes, which have sequence homology and functions similar to known thermal shock proteins that are involved in the protection of cells against stress, were also regulated by increase by treatment with Lin-HSC. The expression of a-crystalline was localized in the ONL by immunohistochemical analysis (Figure 19). Figure 19 shows that crystalline aA is regulated by an increase in the cells of the outer nuclear layer rescued after treatment with Lin-HCS but not in the contralateral eyes treated with control cells. The left panel shows staining with IgG (control) in the rescued retina. The middle panel shows crystalline AA in a rescued retina. The right panel shows aA crystalline in un rescued retina.

Se hibridó ARN mensajero de retinas de ratón rd1/rd1 rescatadas con Lin-HCS humanas con chips de microalineamiento U133A de Affymetrix específicos de ser humano. Tras el análisis riguroso, se encontraron varios genes cuya expresión de ARNm era específica de ser humano, por encima del nivel de fondo, y significativamente superior en las retinas rescatadas con Lin-HSC humanas en comparación con las retinas rescatadas con Lin-HSC murinas y las retinas no rescatadas a las que se les inyectaron células control humanas (figura 20, panel C). CD6, una molécula de adhesión celular expresada en la superficie de células madre hematopoyéticas CD34+ primitivas y recién diferenciadas, e interferón alfa 13, otro gen expresado por células madre hematopoyéticas, se encontraron ambos mediante la técnica bioinformática de microalineamiento, validando el protocolo de evaluación. Además, varios factores de crecimiento y factores neurotróficos se expresaban por encima del fondo por muestras de retina de ratón rescatadas con Lin-HSC humanas (figura 20, panel D). Messenger RNA from rd1 / rd1 mouse retinas rescued with human Lin-HCS was hybridized with human-specific Affymetrix U133A microalignment chips. After the rigorous analysis, several genes were found whose mRNA expression was specific to human being, above the background level, and significantly higher in retinas rescued with human Lin-HSC compared to retinas rescued with murine Lin-HSC and un rescued retinas in which human control cells were injected (Figure 20, panel C). CD6, a cell adhesion molecule expressed on the surface of primitive and newly differentiated CD34 + hematopoietic stem cells, and interferon alfa 13, another gene expressed by hematopoietic stem cells, were both found using the bioinformatic microalignment technique, validating the evaluation protocol. In addition, several growth factors and neurotrophic factors were expressed above the background by mouse retinal samples rescued with human Lin-HSC (Figure 20, panel D).

Se utilizaron marcadores para células hematopoyéticas de linaje comprometido para seleccionar negativamente una población de Lin-HSC derivadas de la médula ósea que contenía EPC. Aunque la subpoblación de Lin- HSC derivadas de la médula ósea que puede servir como EPC no se caracteriza por marcadores de superficie celular utilizados comúnmente, el comportamiento de estas células en la vasculatura de la retina en desarrollo o lesionada es completamente diferente del observado para poblaciones de células endoteliales adultas o Lin+. Estas células seleccionan como diana selectivamente sitios de angiogénesis de la retina y participan en la formación de vasos sanguíneos patentes. Markers for hematopoietic cells of compromised lineage were used to negatively select a population of Lin-HSC derived from bone marrow containing EPC. Although the subpopulation of Lin-HSC derived from bone marrow that can serve as EPC is not characterized by commonly used cell surface markers, the behavior of these cells in the vasculature of the developing or injured retina is completely different from that observed for populations of adult endothelial cells or Lin +. These cells selectively select retinal angiogenesis sites and participate in the formation of patent blood vessels.

Las enfermedades degenerativas de la retina heredadas a menudo van acompañadas por pérdida de vasculatura de la retina. El tratamiento eficaz de tales enfermedades requiere la restauración de la función, así como el mantenimiento de la arquitectura tisular compleja. Aunque varios estudios recientes han investigado la utilización de suministro basado en células de factores tróficos o de las propias células madre, puede ser necesaria cierta combinación de ambos. Por ejemplo, la utilización de terapia con factores de crecimiento para tratar la enfermedad degenerativa de la retina dio como resultado un crecimiento en exceso no regulado de vasos sanguíneos dando como resultado la alteración grave de la arquitectura del tejido retiniano normal. La utilización de células madre, retinianas o neurales para tratar la enfermedad degenerativa de la retina puede reconstituir la función neuronal, pero también será necesaria una vasculatura funcional para mantener la integridad funcional de la retina. La incorporación de células de una población de Lin-HSC en los vasos retinianos de ratones rd/rd estabilizó la vasculatura degenerativa sin alterar la estructura de la retina. Este efecto de rescate también se observó cuando se inyectaron las células en ratones rd/rd P15. Puesto que la degeneración vascular comienza en P16 en ratones rd/rd, esta observación amplía la ventana terapéutica para el tratamiento con Lin-HSC eficaz. Se conservan las neuronas y los fotorreceptores retinianos y se mantiene la función visual en los ojos en los que se inyectan células Lin-HSC. Inherited degenerative retinal diseases are often accompanied by loss of retinal vasculature. The effective treatment of such diseases requires the restoration of function, as well as the maintenance of complex tissue architecture. Although several recent studies have investigated the use of cell-based delivery of trophic factors or of the stem cells themselves, some combination of both may be necessary. For example, the use of growth factor therapy to treat degenerative retinal disease resulted in an unregulated excess growth of blood vessels resulting in severe alteration of the architecture of normal retinal tissue. The use of stem, retinal or neural cells to treat degenerative retinal disease can reconstitute neuronal function, but a functional vasculature will also be necessary to maintain the functional integrity of the retina. The incorporation of cells from a Lin-HSC population in the retinal vessels of rd / rd mice stabilized the degenerative vasculature without altering the structure of the retina. This rescue effect was also observed when cells were injected into rd / rd P15 mice. Since vascular degeneration begins at P16 in rd / rd mice, this observation widens the therapeutic window for treatment with effective Lin-HSC. Neurons and retinal photoreceptors are preserved and visual function is maintained in the eyes in which Lin-HSC cells are injected.

Las Lin-HCS derivadas de la médula ósea de adulto ejercen profundos efectos vasculotróficos y neurotróficos cuando se inyectan por vía intravítrea en ratones con enfermedad degenerativa de la retina. Este efecto de rescate persiste durante hasta 6 meses tras el tratamiento y es lo más eficaz cuando las Lin-HCS se inyectan antes de la degeneración de la retina completa (hasta 16 días tras el nacimiento en ratones que normalmente muestran degeneración de la retina completa hacia los 30 días tras el nacimiento). Este rescate se observa en dos modelos de ratón de degeneración de la retina y, notablemente, pueden llevarse a cabo con HCS derivadas de la médula ósea de ser humano adulto cuando el receptor es un roedor inmunodeficiente con degeneración de la retina (por ejemplo, el ratón SCID) o cuando el donante es un ratón con degeneración de la retina. Aunque varios informes recientes han descrito un rescate fenotípico parcial en ratones o perros con degeneración de la retina tras rescate génico basado en virus con el gen de tipo natural (Ali, et al. 2000, Nat Genet 25: 306-310; Takahashi et al. 1999, J. Virol. 73:78127816; Acland et al. 2001, Nat. Genet. 28:92-95.), la presente invención es el primer efecto terapéutico basado en células genérico logrado mediante rescate vascular. Por tanto, la posible utilidad de un enfoque de este tipo en el tratamiento de un grupo de enfermedades (por ejemplo, retinitis pigmentaria) con más de 100 mutaciones asociadas conocidas es más práctica que crear terapias génicas individuales para tratar cada mutación conocida. Lin-HCS derived from the adult bone marrow exert profound vasculotrophic and neurotrophic effects when injected intravitreally in mice with degenerative retinal disease. This rescue effect persists for up to 6 months after treatment and is most effective when Lin-HCS is injected before degeneration of the entire retina (up to 16 days after birth in mice that normally show degeneration of the entire retina towards 30 days after birth). This rescue is observed in two mouse models of retinal degeneration and, notably, can be carried out with HCS derived from the bone marrow of an adult human being when the recipient is an immunodeficient rodent with degeneration of the retina (for example, the SCID mouse) or when the donor is a mouse with degeneration of the retina. Although several recent reports have described a partial phenotypic rescue in mice or dogs with retinal degeneration after virus-based gene rescue with the wild-type gene (Ali, et al. 2000, Nat Genet 25: 306-310; Takahashi et al 1999, J. Virol. 73: 78127816; Acland et al. 2001, Nat. Genet. 28: 92-95.), The present invention is the first generic cell-based therapeutic effect achieved by vascular rescue. Therefore, the possible utility of such an approach in the treatment of a group of diseases (eg, pigmentary retinitis) with more than 100 known associated mutations is more practical than creating individual gene therapies to treat each known mutation.

Sigue sin conocerse la base molecular precisa del efecto de rescate neutrófico, pero se observa sólo cuando hay estabilización/rescate vascular concomitante. La presencia de células madre inyectadas, per se, no es suficiente para generar un rescate neurotrófico y la clara ausencia de neuronas derivadas de células madre en la capa nuclear externa descarta la posibilidad de que las células inyectadas estén transformándose en fotorreceptores. Los datos obtenidos mediante análisis de microalineamiento de la expresión génica demostraron una regulación por incremento significativa de genes que se sabe que presentan efectos antiapoptóticos. Puesto que la mayor parte de la muerte neuronal observada en las degeneraciones retinianas se produce mediante apoptosis, una protección de este tipo puede ser de gran beneficio terapéutico para prolongar la vida de los fotorreceptores y otras neuronas críticas para la función visual en estas enfermedades. C-myc es un factor de transcripción que participa en la apoptosis mediante la regulación por incremento de diversos factores de inducción de apoptosis en el sentido de 3’. La expresión de C-myc aumentaba 4,5 veces en ratones rd/rd con respecto al tipo natural, lo que indica la posible implicación en la degeneración de fotorreceptores observada en el ratón rd1/rd1. Se sabe que Mad1 y YY-1, dos genes regulados por incremento drásticamente en retinas protegidas con Lin-HSC (figura 20, panel A), suprimen la actividad de c-myc, inhibiendo así la apoptosis inducida por c-myc. También se ha demostrado que la sobreexpresión de Mad1 suprime la activación inducida por Fas de la caspasa-8, otro componente crítico de la ruta apoptótica. La regulación por incremento de estas dos moléculas puede desempeñar un papel en la protección de la retina frente a la degeneración vascular y neural, impidiendo el inicio de la apoptosis que normalmente conduce a degeneración en ratones rd/rd. The precise molecular basis of the neutrophic rescue effect remains unknown, but is observed only when there is concomitant vascular stabilization / rescue. The presence of injected stem cells, per se, is not sufficient to generate a neurotrophic rescue and the clear absence of neurons derived from stem cells in the outer nuclear layer rules out the possibility that the injected cells are becoming photoreceptors. The data obtained through microalignment analysis of gene expression demonstrated a regulation by significant increase in genes that are known to have antiapoptotic effects. Since most of the neuronal death observed in retinal degenerations occurs through apoptosis, such protection can be of great therapeutic benefit to prolong the life of photoreceptors and other critical neurons for visual function in these diseases. C-myc is a transcription factor that participates in apoptosis by regulating by increasing various factors of induction of apoptosis in the sense of 3 ’. C-myc expression increased 4.5 times in rd / rd mice with respect to the natural type, indicating the possible involvement in photoreceptor degeneration observed in the rd1 / rd1 mouse. It is known that Mad1 and YY-1, two genes regulated by drastically increased retinas protected with Lin-HSC (Figure 20, panel A), suppress c-myc activity, thereby inhibiting c-myc-induced apoptosis. It has also been shown that Mad1 overexpression suppresses Fas-induced activation of caspase-8, another critical component of the apoptotic pathway. The regulation by increase of these two molecules can play a role in the protection of the retina against vascular and neural degeneration, preventing the onset of apoptosis that normally leads to degeneration in rd / rd mice.

Otro conjunto de genes que estaban regulados por incremento en gran medida en retinas protegidas con Lin-HSC incluye miembros de la familia cristalina (figura 20, panel B). De manera similar a proteínas de choque térmico y otras proteínas inducidas por estrés, las proteínas cristalinas pueden activarse por estrés retiniano y proporcionar un efecto protector frente a la apoptosis. La expresión anómalamente baja de aA cristalina se correlaciona con pérdida de fotorreceptores en un modelo de rata de distrofia retiniana y un reciente análisis proteómico de la retina en el ratón rd/rd demostró la inducción de la regulación por incremento de la proteína cristalina en respuesta a la degeneración de la retina. Basándose en los datos de microalineamiento de retinas de ratón rd/rd rescatadas con EPC, la regulación por incremento de las proteínas cristalinas parece desempeñar un papel clave en la neuroprotección de la retina mediada por EPC. Another set of genes that were regulated by greatly increased retinas protected with Lin-HSC includes members of the crystalline family (Figure 20, panel B). Similar to thermal shock proteins and other stress-induced proteins, crystalline proteins can be activated by retinal stress and provide a protective effect against apoptosis. Abnormally low expression of crystalline aA correlates with loss of photoreceptors in a rat model of retinal dystrophy and a recent proteomic analysis of the retinal mouse in the rd / rd mouse demonstrated the induction of regulation by increased crystalline protein in response to Degeneration of the retina Based on the microalignment data of mouse rd / rd retinas rescued with EPC, regulation by increased crystalline proteins seems to play a key role in the neuroprotection of the EPC-mediated retina.

Genes tales como c-myc, Mad1, Yx-1 y los cristalinos es probable que sean mediadores en el sentido de 3’ del rescate neuronal. Los agentes neurotróficos pueden regular la expresión génica antiapoptótica, aunque los análisis de microalineamiento de retinas rescatadas con células madre de ratón no demostraron inducción de niveles aumentados de factores neurotróficos conocidos. El análisis del rescate mediado por células madre derivadas de la médula ósea humana con chips específicos humanos demostró, por otra parte, aumentos bajos aunque significativos en la expresión de múltiples genes de factores de crecimiento. Genes such as c-myc, Mad1, Yx-1 and the crystalline are likely to be mediators in the 3 ’sense of neuronal rescue. Neurotrophic agents can regulate antiapoptotic gene expression, although microalignment analyzes of retinas rescued with mouse stem cells did not demonstrate induction of increased levels of known neurotrophic factors. Analysis of the rescue mediated by stem cells derived from human bone marrow with specific human chips showed, on the other hand, low but significant increases in the expression of multiple growth factor genes.

Los genes regulados por incremento incluyen varios miembros de la familia de factores de crecimiento de fibroblastos y otoferlina. Las mutaciones en el gen de otoferlina están asociadas con trastornos genéticos que conducen a sordera debida a neuropatía auditiva. Es posible que la producción de otoferlina mediante Lin-HCS inyectadas también contribuya a la prevención de la neuropatía retiniana. Históricamente, se ha supuesto durante mucho tiempo que los cambios vasculares observados en pacientes y animales con degeneración de la retina eran secundarios a la disminución de la demanda metabólica a medida que los fotorreceptores mueren. Los presentes datos indican que, al menos para ratones con degeneración de la retina heredada, conservar la vasculatura normal también puede ayudar a mantener los componentes de la capa nuclear externa. Informes recientes en la bibliografía apoyarían el concepto de que la vasculatura específica de tejido presenta efectos tróficos que van más allá de los esperados de simplemente proporcionar “nutrición” vascular. Por ejemplo, puede inducirse a células endoteliales hepáticas para que produzcan, tras la activación de VEGFR1, factores de crecimiento críticos para la regeneración y el mantenimiento de hepatocitos en la cara de la lesión hepática (LeCouter et al. 2003, Science 299:890-893). Incrementally regulated genes include several members of the fibroblast and otoferlin growth factor family. Mutations in the otoferlin gene are associated with genetic disorders that lead to deafness due to auditory neuropathy. It is possible that the production of otoferlin by injected Lin-HCS also contributes to the prevention of retinal neuropathy. Historically, it has long been assumed that the vascular changes observed in patients and animals with retinal degeneration were secondary to the decrease in metabolic demand as the photoreceptors die. The present data indicate that, at least for mice with inherited retinal degeneration, preserving the normal vasculature can also help maintain the components of the outer nuclear layer. Recent reports in the literature would support the concept that tissue-specific vasculature has trophic effects that go beyond those expected to simply provide vascular "nutrition." For example, liver endothelial cells can be induced to produce, after activation of VEGFR1, critical growth factors for the regeneration and maintenance of hepatocytes in the face of liver injury (LeCouter et al. 2003, Science 299: 890- 893).

Interacciones indicativas similares entre células endoteliales vasculares y células parenquimatosas hepáticas adyacentes están implicadas supuestamente en la organogénisis del hígado, mucho antes de la formación de vasos sanguíneos funcionales. La vasculatura de la retina endógena en individuos con degeneración de la retina puede no facilitar un rescate tan notable, pero si esta vasculatura está reforzada con progenitores endoteliales derivados de poblaciones de células madre hematopoyéticas de la médula ósea, pueden hacer que la vasculatura sea más resistente a la degeneración y al mismo tiempo facilitar la supervivencia retiniana neuronal, así como vascular. En seres humanos con degeneración de la retina, el retraso en el comienzo de la degeneración de la retina completa puede proporcionar años de visión adicional. Los animales tratados con Lin-HCS tuvieron una conservación significativa de un ERG, lo que puede ser suficiente para mantener la visión. Similar indicative interactions between vascular endothelial cells and adjacent hepatic parenchymal cells are supposedly involved in the organogenesis of the liver, long before the formation of functional blood vessels. Endogenous retinal vasculature in individuals with retinal degeneration may not facilitate such a remarkable rescue, but if this vasculature is reinforced with endothelial progenitors derived from hematopoietic stem cell populations of the bone marrow, they can make the vasculature more resistant. to degeneration and at the same time facilitate neuronal retinal survival, as well as vascular. In humans with retinal degeneration, the delay in the onset of complete retinal degeneration may provide years of additional vision. Animals treated with Lin-HCS had significant conservation of an ERG, which may be sufficient to maintain vision.

Clínicamente, se aprecia ampliamente que puede haber pérdida sustancial de fotorreceptores y otras neuronas mientras que se conserva todavía una visión funcional. El algún punto, se cruza el umbral crítico y se pierde la visión. Puesto que casi todas las degeneraciones de la retina heredadas humanas son de comienzo temprano, aunque lento, puede identificarse un individuo con degeneración de la retina y tratarse por vía intravítrea con un injerto de células madre de la médula ósea autólogas para retrasar la degeneración de la retina y la pérdida concomitante de visión. Para potenciar el direccionamiento y la incorporación de las células, es deseable la presencia de astrocitos activados (Otani et al. 2002, Nat. Med. 8: 1004-1010); esto puede lograrse mediante tratamiento temprano cuando hay una gliosis asociada, o mediante la utilización de un láser para estimular la proliferación local de astrocitos activados. Opcionalmente, puede utilizarse transfección ex vivo de las células madre con una o más sustancias neurotróficas antes de la inyección intraocular para potenciar el efecto de rescate. Este enfoque puede aplicarse al tratamiento de otros trastornos degenerativos neuronales visuales, tales como glaucoma, en los que hay degeneración de células ganglionares de la retina. Clinically, it is widely appreciated that there may be substantial loss of photoreceptors and other neurons while still maintaining functional vision. At some point, the critical threshold is crossed and vision is lost. Since almost all human inherited retinal degenerations are early, although slow, an individual with retinal degeneration can be identified and treated intravitreally with an autologous bone marrow stem cell graft to delay degeneration of the retina and concomitant loss of vision. To enhance the targeting and incorporation of cells, the presence of activated astrocytes is desirable (Otani et al. 2002, Nat. Med. 8: 1004-1010); This can be achieved by early treatment when there is an associated gliosis, or by using a laser to stimulate local proliferation of activated astrocytes. Optionally, ex vivo transfection of the stem cells with one or more neurotrophic substances can be used before intraocular injection to enhance the rescue effect. This approach can be applied to the treatment of other visual neuronal degenerative disorders, such as glaucoma, in which there is degeneration of retinal ganglion cells.

Las poblaciones de Lin- HSC de médula ósea de adulto contienen una población de EPC que puede promover la angiogénesis seleccionando como diana astrocitos reactivos e incorporándose en un molde establecido sin alterar la estructura de la retina. Las Lin- HSC también proporcionan un efecto de rescate neurotrófico a largo plazo en ojos que padecen degeneración de la retina. Además, pueden trasplantarse composiciones de Lin- HSC autólogas, modificadas genéticamente, que contienen EPC, en ojos isquémicos o vascularizados de manera anómala y pueden incorporarse de manera estable en nuevos vasos y capas neuronales y suministrar de manera continua moléculas terapéuticas localmente durante periodos de tiempo prolongados. Tal suministro local de genes que expresan agentes farmacológicos en dosis fisiológicamente significativas representa un nuevo paradigma para tratar enfermedades oculares no tratables en la actualidad. Adult bone marrow Lin-HSC populations contain a population of EPC that can promote angiogenesis by selecting reactive astrocytes as target and incorporating into an established template without altering the structure of the retina. Lin-HSCs also provide a long-term neurotrophic rescue effect in eyes suffering from retinal degeneration. In addition, autologous, genetically modified Lin-HSC compositions containing EPC can be transplanted into ischemic or abnormally vascularized eyes and can be stably incorporated into new vessels and neuronal layers and continuously deliver therapeutic molecules locally for periods of time. prolonged Such a local supply of genes that express pharmacological agents in physiologically significant doses represents a new paradigm for treating untreatable eye diseases today.

Los fotorreceptores en la retina de ratón normal, por ejemplo, son predominantemente bastones, pero la capa nuclear externa observada tras el rescate con Lin-HCS contenía predominantemente conos. La mayoría de las degeneraciones de la retina humanas heredadas se producen como resultado de defectos primarios específicos de bastones, y se cree que la pérdida de los conos es secundaria a la disfunción de los bastones, que está relacionada probablemente con la pérdida de algún factor trófico expresado por los bastones. The photoreceptors in the normal mouse retina, for example, are predominantly rods, but the outer nuclear layer observed after rescue with Lin-HCS contained predominantly cones. Most inherited human retinal degenerations occur as a result of stick-specific primary defects, and it is believed that the loss of cones is secondary to stick dysfunction, which is probably related to the loss of some trophic factor expressed by the canes.

5 Ejemplos 5 Examples

Ejemplo 1. Aislamiento y enriquecimiento de células, preparación de poblaciones A y B de Lin- HSC murinas. Example 1. Isolation and enrichment of cells, preparation of populations A and B of murine Lin-HSC.

Procedimiento general. Todas las evaluaciones in vivo se realizaron según la Guide for the Care and Use of General procedure. All in vivo evaluations were performed according to the Guide for the Care and Use of

10 Laboratory Animals (Guía para el cuidado y utilización de animales de laboratorio) del NIH, y todos los procedimientos de evaluación se aprobaron por el Animal Care and Use Committee (Comité para el cuidado y utilización de animales) del Scripps Research Institute (TSRI, La Jolla, CA). Se extrajeron células de la médula ósea de ratones adultos B6.129S7-Gtrosa26, Tie-2GFP, ACTbEGFP, FVB/NJ (ratón rdl/rd) o Balb/cBYJ (The Jackson Laboratory, ME). 10 Laboratory Animals (NIH Guide to the Care and Use of Laboratory Animals), and all evaluation procedures were approved by the Animal Care and Use Committee of the Scripps Research Institute (TSRI, La Jolla, CA). Bone marrow cells were extracted from adult mice B6.129S7-Gtrosa26, Tie-2GFP, ACTbEGFP, FVB / NJ (mouse rdl / rd) or Balb / cBYJ (The Jackson Laboratory, ME).

15 Entonces, se separaron los monocitos mediante separación en gradiente de densidad utilizando gradiente de polisacarosa HISTOPAQUE® (Sigma, St. Louis, MO) y se marcaron con anticuerpos de panel de linaje conjugados con biotina (CD45, CD3, Ly-6G, CD11, TER-119, Pharmingen, San Diego, CA) para la selección de Lin- en ratones. Las células de linaje positivo (Lin+) se separaron y se eliminaron de Lin- HSC utilizando un dispositivo de separación 15 Then, the monocytes were separated by density gradient separation using HISTOPAQUE® polysaccharide gradient (Sigma, St. Louis, MO) and labeled with biotin-conjugated lineage panel antibodies (CD45, CD3, Ly-6G, CD11 , TER-119, Pharmingen, San Diego, CA) for the selection of Lin- in mice. Positive lineage (Lin +) cells were separated and removed from Lin-HSC using a separation device

20 magnética (dispositivo de clasificación AUTOMACS™, Miltenyi Biotech, Auburn, CA). La población de Lin- HSC resultante, que contenía células progenitoras endoteliales, se caracterizó adicionalmente utilizando un citómetro de flujo FACS™ Calibur (Becton Dickinson, Franklin Lakes, NJ) utilizando los siguientes anticuerpos: Sca-1 conjugado con PE, c-kit, KDR y CD31 (Pharmingen, San Diego, CA). Se utilizaron células de la médula ósea de Tie-2-GFP para la caracterización de Tie-2. 20 magnetic (AUTOMACS ™ classification device, Miltenyi Biotech, Auburn, CA). The resulting Lin-HSC population, which contained endothelial progenitor cells, was further characterized using a FACS ™ Calibur flow cytometer (Becton Dickinson, Franklin Lakes, NJ) using the following antibodies: Sca-1 conjugated to PE, c-kit, KDR and CD31 (Pharmingen, San Diego, CA). Tie-2-GFP bone marrow cells were used for characterization of Tie-2.

25 Para recoger células endoteliales de ratón adulto, se extirpó quirúrgicamente tejido mesentérico del ratón ACTbEGFP y se colocó en colagenasa (Worthington, Lakewood, NJ) para digerir el tejido, seguido por filtración utilizando un filtro de 45 !m. Se recogió la fracción no retenida y se incubó con medio de crecimiento endotelial (Clonetics, San Diego, CA). Se confirmaron las características endoteliales observando la aparición de aspecto de 25 To collect adult mouse endothelial cells, ACTbEGFP mouse mesenteric tissue was surgically removed and placed in collagenase (Worthington, Lakewood, NJ) to digest the tissue, followed by filtration using a 45 µm filter. The non-retained fraction was collected and incubated with endothelial growth medium (Clonetics, San Diego, CA). Endothelial characteristics were confirmed by observing the appearance of

30 adoquinado morfológico, tiñendo con AcM frente a CD31 (Pharmingen) y examinando los cultivos para determinar la formación de estructuras de tipo tubo en la matriz MATRIGEL™ (Beckton Dickinson, Franklin Lakes, NJ). 30 morphological paving, staining with AcM in front of CD31 (Pharmingen) and examining the cultures to determine the formation of tube-like structures in the MATRIGEL ™ matrix (Beckton Dickinson, Franklin Lakes, NJ).

Población A de Lin- HSC murinas. Se extrajeron células de la médula ósea del ratón ACTbEGFP mediante el procedimiento general descrito anteriormente. Se caracterizaron las células Lin- HSC mediante citometría de flujo Population A of murine Lin-HSC. ACTbEGFP mouse bone marrow cells were removed by the general procedure described above. Lin-HSC cells were characterized by flow cytometry

35 FACS para los marcadores antigénicos de superficie celular CD31, c-kit, Sca-1, Flk-1 y Tie-2. Los resultados se muestran en la figura 1 (c). Aproximadamente el 81% de las Lin- HSC mostraron el marcador CD31, aproximadamente el 70,5% de las Lin- HSC mostraron el marcador c-kit, aproximadamente el 4% de las Lin- HSC mostraron el marcador Sca-1, aproximadamente el 2,2% de las Lin- HSC mostraron el marcador Flk-1 y aproximadamente el 0,91% de las Lin- HSC mostraron el marcador Tie-2. En contraposición, las Lin+ HSC que se 35 FACS for CD31, c-kit, Sca-1, Flk-1 and Tie-2 cell surface antigen markers. The results are shown in Figure 1 (c). Approximately 81% of the Lin-HSCs showed the CD31 marker, approximately 70.5% of the Lin-HSCs showed the c-kit marker, approximately 4% of the Lin-HSCs showed the Sca-1 marker, approximately the 2.2% of the Lin-HSCs showed the Flk-1 marker and approximately 0.91% of the Lin-HSCs showed the Tie-2 marker. In contrast, the Lin + HSC that

40 aislaron de estas células de la médula ósea presentaban un perfil de marcadores celulares significativamente diferente (es decir, CD31: 37,4%; c-kit: 20%; Sca-1: 2,8%; Flk-: 0,05%). 40 isolated from these bone marrow cells had a significantly different cell marker profile (i.e., CD31: 37.4%; c-kit: 20%; Sca-1: 2.8%; Flk-: 0.05 %).

Población B de Lin- HSC murinas. Se extrajeron células de la médula ósea de ratones Balb/C, ACTbEGFP y C3H mediante el procedimiento general descrito anteriormente. Se analizaron las células Lin- HSC para determinar la Population B of murine Lin-HSC. Bone marrow cells were extracted from Balb / C, ACTbEGFP and C3H mice by the general procedure described above. Lin-HSC cells were analyzed to determine the

45 presencia de marcadores de superficie celular (Sca-1, Flk-1/KDR, c-kit (CD117), CD34, CD31 y diversas integrinas: a1, a2, a3, a4, a5, a6, aL, aM aV, aX, aIIb, 11, 12, 13, 14, 15 y 17). Los resultados se muestran en la tabla 2. 45 presence of cell surface markers (Sca-1, Flk-1 / KDR, c-kit (CD117), CD34, CD31 and various integrins: a1, a2, a3, a4, a5, a6, aL, aM aV, aX , aIIb, 11, 12, 13, 14, 15 and 17). Results are shown in table 2.

Tabla 2. Caracterización de la población B de células Lin-HSC Table 2. Characterization of the B-population of Lin-HSC cells

Marcador celular Cell dialer
LinHSC LinHSC

a1 a1
0,10 0.10

a2 a2
17,57 17.57

a3 a3
0,22 0.22

a4 a4
89,39 89.39

a5 to 5
82,47 82.47

a6 a6
77,70 77.70

aL to the
62,69 62.69

aM A.M
35,84 35.84

aX aX
3,98 3.98

aV av
33,64 33.64

aIIb aIIb
0,25 0.25

11 eleven
86,26 86.26

12 12
49,07 49.07

13 13
45,70 45.70

Marcador celular Cell dialer
LinHSC LinHSC

14 14
0,68 0.68

15 fifteen
9,44 9.44

17 17
11,25 11.25

CD31CD31
51,76  51.76

CD34CD34
55,83  55.83

Flk-1/KDR Flk-1 / KDR
2,95 2.95

c-kit (CD117) c-kit (CD117)
74,42 74.42

Sca-1Sca-1
7,54  7.54

Ejemplo 2. Administración intravítrea de células en un modelo murino. Example 2. Intravitreal administration of cells in a murine model.

Se practicó una fisura en el párpado en un párpado de ratón con una cuchilla fina para exponer el globo ocular de P2 An eyelid fissure was performed on a mouse eyelid with a thin blade to expose the P2 eyeball

5 a P6. Entonces se inyectó la población A de HSC de linaje negativo (aproximadamente 105 células en de aproximadamente 0,5 !l a aproximadamente 1 !l de medio de cultivo celular) por vía intravítrea utilizando una jeringuilla con aguja de calibre 33 (Hamilton, Reno, NV). 5 to P6. The population of HSC of negative lineage (about 105 cells in about 0.5 µL to about 1 µl of cell culture medium) was then injected intravitreally using a 33 gauge needle syringe (Hamilton, Reno, NV ).

Ejemplo 3. Transfección de EPC. Example 3. EPC transfection.

10 Se transfectaron Lin- HSC murinas (población A) con ADN (SEC ID Nº: 1, figura 7) que codifica para el fragmento T2 de TrpRS (SEC ID Nº: 3) que también incluye una cola de His6 utilizando el reactivo de transfección FuGENE™6 (Roche, Indianápolis, IN) según el protocolo del fabricante. Se suspendieron células Lin-HSC (aproximadamente 106 células por ml) en medio opti-MEM® (Invitrogen, Carlsbad, CA) que contenía factor de células madre (PeproTech, 10 Murine Lin-HSC (population A) was transfected with DNA (SEQ ID NO: 1, FIG. 7) encoding the TrpRS T2 fragment (SEQ ID NO: 3) which also includes a His6 tail using the transfection reagent FuGENE ™ 6 (Roche, Indianapolis, IN) according to the manufacturer's protocol. Lin-HSC cells (approximately 106 cells per ml) were suspended in opti-MEM® medium (Invitrogen, Carlsbad, CA) containing stem cell factor (PeproTech,

15 Rocky Hill, NJ). Entonces se añadió la mezcla de ADN (aproximadamente 1 !g) y reactivo FuGENE (aproximadamente 3 !l) y se incubaron las mezclas a aproximadamente 37ºC durante aproximadamente 18 horas. Tras la incubación, se lavaron y recogieron las células. La tasa de transfección de este sistema fue de aproximadamente el 17% tal como se confirmó mediante análisis de FACS. Se confirmó la producción de T2-TrpRS mediante inmunotransferencia de tipo Western. La secuencia de aminoácidos de T2-TrpRS con cola de His6 se 15 Rocky Hill, NJ). The mixture of DNA (about 1 µg) and FuGENE reagent (about 3 µl) was then added and the mixtures were incubated at about 37 ° C for about 18 hours. After incubation, the cells were washed and collected. The transfection rate of this system was approximately 17% as confirmed by FACS analysis. The production of T2-TrpRS was confirmed by Western blot. The amino acid sequence of T2-TrpRS with His6 tail is

20 muestra como SEC ID Nº: 2, figura 8. 20 shows as SEQ ID NO: 2, figure 8.

Ejemplo 4. Inmunohistoquímica y análisis confocal. Example 4. Immunohistochemistry and confocal analysis.

Se recogieron retinas de ratón a diversos puntos de tiempo y se prepararon o bien para preparación microscópica Mouse retinas were collected at various time points and prepared either for microscopic preparation.

25 completa o bien para cortes congelados. Para las preparaciones microscópicas completas, se fijaron las retinas con paraformaldehído al 4% y se bloquearon en suero bovino fetal (FBS) al 50% y suero de cabra normal al 20% durante una hora a temperatura ambiente. Se procesaron las retinas para determinar anticuerpos primarios y se detectaron con anticuerpos secundarios. Los anticuerpos primarios utilizados fueron: anti-colágeno IV (Chemicon, Temecula, CA), anti-1-gal (Promega, Madison, WI), anti-GFAP (Dako Cytomation, Carpenteria, CA), anti-a-actina del músculo 25 complete or for frozen cuts. For complete microscopic preparations, the retinas were fixed with 4% paraformaldehyde and blocked in 50% fetal bovine serum (FBS) and 20% normal goat serum for one hour at room temperature. Retinas were processed to determine primary antibodies and detected with secondary antibodies. The primary antibodies used were: anti-collagen IV (Chemicon, Temecula, CA), anti-1-gal (Promega, Madison, WI), anti-GFAP (Dako Cytomation, Carpenteria, CA), anti-a-actin muscle

30 liso (a-SMA, Dako Cytomation). Los anticuerpos secundarios utilizados se conjugaron con los marcadores fluorescentes Alexa 488 o 594 (Molecular Probes, Eugene, OR). Se tomaron imágenes utilizando un microscopio confocal MRC 1024 (Bio-Rad, Hercules, CA). Se crearon imágenes tridimensionales utilizando el software LASERSHARP® (Bio-Rad) para examinar las tres capas diferentes de desarrollo vascular en la preparación microscópica de retina completa. Se utilizó la diferencia en la intensidad de píxeles de GFP entre ratones con GFP 30 smooth (a-SMA, Dako Cytomation). Secondary antibodies used were conjugated with Alexa 488 or 594 fluorescent markers (Molecular Probes, Eugene, OR). Images were taken using an MRC 1024 confocal microscope (Bio-Rad, Hercules, CA). Three-dimensional images were created using LASERSHARP® software (Bio-Rad) to examine the three different layers of vascular development in the microscopic preparation of the entire retina. The difference in GFP pixel intensity between mice with GFP was used

35 potenciada (eGFP) y ratones con GFAP/wtGFP, distinguida mediante microscopía confocal, para crear las imágenes tridimensionales. 35 enhanced (eGFP) and mice with GFAP / wtGFP, distinguished by confocal microscopy, to create three-dimensional images.

Ejemplo 5. Ensayo de cuantificación de la angiogénesis de la retina in vivo en ratones. Example 5. Quantification assay of retinal angiogenesis in vivo in mice.

40 Para el análisis de T2-TrpRS, se reconstruyeron el plexo primario y profundo a partir de las imágenes tridimensionales de las retinas de ratón. El plexo primario se dividió en dos categorías: desarrollo normal, o progresión vascular detenida. Las categorías de inhibición del desarrollo vascular profundo se construyeron basándose en el porcentaje de inhibición vascular incluyendo los siguientes criterios: la inhibición completa de la formación del plexo profundo se denominó “Completa”, el desarrollo vascular normal (incluyendo una inhibición 40 For the T2-TrpRS analysis, the primary and deep plexus were reconstructed from the three-dimensional images of the mouse retinas. The primary plexus was divided into two categories: normal development, or arrested vascular progression. The categories of inhibition of deep vascular development were constructed based on the percentage of vascular inhibition including the following criteria: the complete inhibition of deep plexus formation was called "Complete", the normal vascular development (including an inhibition

45 inferior al 25%) se denominó “Normal” y el resto se denominó “Parcial.” Para los datos de rescate del ratón rd/rd, se capturaron cuatro áreas separadas del plexo más profundo en cada preparación microscópica de retina completa utilizando una lente 10x. Se calculó la longitud total de la vasculatura para cada imagen, se sumó y se comparó entre los grupos. Para adquirir información precisa, se inyectaron Lin- HSC en un ojo y Lin+ HSC en el otro ojo del mismo ratón. Se tomaron retinas control no inyectadas de la misma camada. 45 less than 25%) was called “Normal” and the rest was called “Partial.” For the rescue data of the rd / rd mouse, four separate areas of the deepest plexus were captured in each microscopic preparation of the entire retina using a lens 10x The total vasculature length for each image was calculated, added and compared between the groups. To acquire accurate information, Lin-HSC was injected into one eye and Lin + HSC was injected into the other eye of the same mouse. Non-injected control retinas from the same litter were taken.

50 Ejemplo 6. Modelos murinos adultos de lesión retiniana. 50 Example 6. Adult murine models of retinal injury.

Se crearon modelos de cicatriz y láser utilizando o bien un láser de diodo (150 mW, 1 segundo, 50 mm) o bien mecánicamente realizando una punción en la retina del ratón con una aguja de calibre 27. Cinco días tras la lesión, Scar and laser models were created using either a diode laser (150 mW, 1 second, 50 mm) or mechanically puncturing the mouse's retina with a 27-gauge needle. Five days after the injury,

55 se inyectaron células utilizando el procedimiento intravítreo. Se recogieron los ojos de los ratones cinco días después. 21 55 cells were injected using the intravitreal procedure. The eyes of the mice were collected five days later. twenty-one

Ejemplo 7. Rescate neurotrófico de la regeneración retiniana. Example 7. Neurotrophic rescue of retinal regeneration.

Las células madre hematopoyéticas de linaje negativo derivadas de la médula ósea murina adulta (Lin- HSC) presentan un efecto de rescate vasculotrófico y neurotrófico en un modelo de ratón de degeneración de la retina. Se inyectaron por vía intravítrea en los ojos derechos de ratones de 10 días de edad aproximadamente 0,5 microlitros que contenían aproximadamente 105 Lin-HSC y se evaluaron 2 meses después para determinar la presencia de vasculatura de la retina y para el recuento nuclear de la capa neuronal. Se inyectó en los ojos izquierdos de los mismos ratones aproximadamente el mismo número de Lin+HSC como control, y se evaluaron de manera similar. Tal como se muestra en la figura 9, en los ojos tratados con Lin-HSC, la vasculatura de la retina parecía casi normal, la capa nuclear interna era casi normal y la capa nuclear externa (ONL) presentaba de aproximadamente 3 a aproximadamente 4 capas de núcleos. En contraposición, el ojo contralateral tratado con Lin+HSC presentaba una capa vascular de la retina media marcadamente atrófica, una capa vascular de la retina externa completamente atrófica; la capa nuclear interna era marcadamente atrófica y la capa nuclear externa había desaparecido completamente. Esto se ilustró drásticamente en el ratón 3 y el ratón 5. En el ratón 1, no hubo efecto de rescate y esto fue cierto para aproximadamente el 15% de los ratones inyectados. Negative lineage hematopoietic stem cells derived from the adult murine bone marrow (Lin-HSC) have a vasculotrophic and neurotrophic rescue effect in a mouse model of retinal degeneration. Approximately 0.5 microliters containing approximately 105 Lin-HSC were injected into the right eyes intravitreally and were evaluated 2 months later to determine the presence of retinal vasculature and for nuclear count of the neuronal layer Approximately the same number of Lin + HSC was injected into the left eyes of the same mice as control, and were evaluated in a similar manner. As shown in Figure 9, in eyes treated with Lin-HSC, the retinal vasculature seemed almost normal, the inner nuclear layer was almost normal, and the outer nuclear layer (ONL) presented approximately 3 to approximately 4 layers. of cores. In contrast, the contralateral eye treated with Lin + HSC had a markedly atrophic middle retinal vascular layer, a completely atrophic external retinal vascular layer; the inner nuclear layer was markedly atrophic and the outer nuclear layer had completely disappeared. This was drastically illustrated in mouse 3 and mouse 5. In mouse 1, there was no rescue effect and this was true for approximately 15% of the injected mice.

Cuando se evaluó la función visual con electrorretinogramas (ERG), se observó la restauración de un ERG positivo cuando se observó tanto rescate vascular como neuronal (ratones 3 y 5). No se observó ERG positivo cuando no hubo rescate vascular ni neuronal (ratón 1). Esta correlación entre el rescate vascular y el neurotrófico de los ojos del ratón rd/rd mediante las Lin-HSC se ilustra mediante un gráfico de análisis de regresión mostrado en la figura 10. Se observó una correlación entre la recuperación neuronal (eje y) y la vascular (eje x) para el tipo de vasculatura intermedia (r=0,45) y para la vasculatura profunda (r=0,67). When visual function was evaluated with electroretinograms (ERG), the restoration of a positive ERG was observed when both vascular and neuronal rescue were observed (mice 3 and 5). No positive ERG was observed when there was no vascular or neuronal rescue (mouse 1). This correlation between vascular and neurotrophic rescue of the eyes of the rd / rd mouse using the Lin-HSC is illustrated by a regression analysis graph shown in Figure 10. A correlation was observed between neuronal recovery (y axis) and the vascular (x axis) for the type of intermediate vasculature (r = 0.45) and for the deep vasculature (r = 0.67).

La figura 11 muestra la ausencia de cualquier correlación estadísticamente significativa entre el rescate vascular y el neuronal mediante Lin+ HSC. Se cuantificó el rescate vascular y los datos se presentan en la figura 12. Los datos para ratones a 1 mes (1M), 2 meses (2M) y 6 meses (6M) tras la inyección mostrados en la figura 12, demuestran que la longitud vascular aumentó significativamente en los ojos tratados con Lin-HSC (barras oscuras) en relación con la longitud vascular en los ojos no tratados del mismo ratón (barras claras), particularmente a 1 mes y 2 meses tras la inyección. Se cuantificó el efecto de rescate neurotrófico contando los núcleos en las capas nucleares interna y externa aproximadamente dos meses tras la inyección de Lin-HSC o Lin+HSC. Los resultados se presentan en la figura 13 y 14. Figure 11 shows the absence of any statistically significant correlation between vascular and neuronal rescue using Lin + HSC. The vascular rescue was quantified and the data are presented in Figure 12. Data for mice at 1 month (1M), 2 months (2M) and 6 months (6M) after injection shown in Figure 12, show that the length Vascular increased significantly in eyes treated with Lin-HSC (dark bars) in relation to vascular length in untreated eyes of the same mouse (light bars), particularly at 1 month and 2 months after injection. The neurotrophic rescue effect was quantified by counting the nuclei in the internal and external nuclear layers approximately two months after the injection of Lin-HSC or Lin + HSC. The results are presented in Figure 13 and 14.

Ejemplo 8. Población de Lin-HSC humanas. Example 8. Population of human Lin-HSC.

Se extrajeron células de la médula ósea de voluntarios humanos adultos sanos mediante el procedimiento general descrito anteriormente. Entonces se separaron los monocitos mediante separación por gradiente de densidad utilizando gradiente de polisacarosa HISTOPAQUE® (Sigma, St. Louis, MO). Para aislar la población de Lin-HSC de las células mononucleares de la médula ósea humana se utilizaron los siguientes anticuerpos de panel de linaje conjugados con biotina con el sistema de separación magnética (dispositivo de clasificación AUTOMACS™, Miltenyi Biotech, Auburn, CA): CD2, CD3, CD4, CD11a, Mac-1, CD14, CD16, CD19, CD33, CD38, CD45RA, CD64, CD68, CD86, CD235a (Pharmingen). Bone marrow cells were removed from healthy adult human volunteers by the general procedure described above. The monocytes were then separated by density gradient separation using HISTOPAQUE® polysaccharide gradient (Sigma, St. Louis, MO). To isolate the Lin-HSC population of human bone marrow mononuclear cells, the following biotin-conjugated lineage panel antibodies were used with the magnetic separation system (AUTOMACS ™ classification device, Miltenyi Biotech, Auburn, CA): CD2, CD3, CD4, CD11a, Mac-1, CD14, CD16, CD19, CD33, CD38, CD45RA, CD64, CD68, CD86, CD235a (Pharmingen).

La población de Lin-HSC humanas se separó adicionalmente en dos subpoblaciones basándose en la expresión de CD133. Se marcaron las células con anticuerpos frente a CD133 conjugados con biotina y se separaron en subpoblaciones positivas para CD133 y negativas para CD133. The population of human Lin-HSCs was further separated into two subpopulations based on CD133 expression. Cells were labeled with antibodies against CD133 conjugated with biotin and separated into subpopulations positive for CD133 and negative for CD133.

Ejemplo 9. Administración intravítrea de células humanas y murinas en modelo murinos para degeneración de la retina. Example 9. Intravitreal administration of human and murine cells in murine models for retinal degeneration.

Se utilizaron cepas de ratón C3H/HeJ, C3SnSmn.CB17-Prkdc SCID y rd10 como modelos de degeneración de la retina. Los ratones C3H/HeJ y C3SnSmn.CB17-Prkdc SCID (The Jackson Laboratory, Maine) eran homocigotos para la mutación de degeneración de la retina 1 (rd1), una mutación que provoca la aparición temprana de degeneración de la retina grave. La mutación se ubica en el exón 7 del gen Pde6b que codifica para la subunidad P de la GMPc fosfodiesterasa de los fotorreceptores de los bastones. Se ha encontrado la mutación en este gen en pacientes humanos con retinitis pigmentaria (RP) autosómica recesiva. Los ratones C3SnSmn.CB17-Prkdc SCID también son homocigotos para la mutación espontánea de deficiencia inmunitaria combinada grave (Prkdc SCID) y se utilizaron para experimentos de transferencia de células humanas. La degeneración de la retina en los ratones rd10 está producida por una mutación en el exón 13 del gen Pde6b. Esto es también un modelo de RP clínicamente relevante con degeneración de la retina de aparición posterior y más leve que rd1/rd1). Todas las valuaciones se realizaron según la Guide for the Care and Use of Laboratory Animals (Guía para el cuidado y utilización de animales de laboratorio) del NIH, y todos los procedimientos se aprobaron por el Animal Care and Use Committee (Comité para el cuidado y utilización de animales) del Scripps Research Institute. Mouse strains C3H / HeJ, C3SnSmn.CB17-Prkdc SCID and rd10 were used as models of retinal degeneration. The C3H / HeJ and C3SnSmn.CB17-Prkdc SCID mice (The Jackson Laboratory, Maine) were homozygous for the retinal degeneration mutation 1 (rd1), a mutation that causes the early onset of severe retinal degeneration. The mutation is located in exon 7 of the Pde6b gene that codes for the P subunit of the cGMP phosphodiesterase of the rod photoreceptors. Mutation in this gene has been found in human patients with autosomal recessive retinitis pigmentosa (RP). C3SnSmn.CB17-Prkdc SCID mice are also homozygous for spontaneous mutation of severe combined immune deficiency (Prkdc SCID) and were used for human cell transfer experiments. Retinal degeneration in rd10 mice is caused by a mutation in exon 13 of the Pde6b gene. This is also a clinically relevant RP model with retinal degeneration of posterior appearance and milder than rd1 / rd1). All valuations were performed according to the NIH Guide for the Care and Use of Laboratory Animals, and all procedures were approved by the Animal Care and Use Committee. use of animals) from the Scripps Research Institute.

Se practicó una fisura en el párpado en un párpado de ratón con una cuchilla fina para exponer el globo ocular de P2 a P6. Entonces se inyectaron células HCS de linaje negativo para la población A murina o la población C humana (aproximadamente 105 células en de aproximadamente 0,5 !l a aproximadamente 1 !l de medio de cultivo celular) en el ratón por vía intravítrea utilizando una jeringuilla con aguja de calibre 33 (Hamilton, Reno, NV). Para visualizar las células humanas inyectadas, se marcaron las células con colorante (Cell tracker green CMFDA, Molecular Probes) antes de la inyección. An eyelid fissure was performed on a mouse eyelid with a thin blade to expose the eyeball from P2 to P6. HCS cells of negative lineage were then injected for the murine A population or the human C population (approximately 105 cells in approximately 0.5 µl approximately 1 µl cell culture medium) into the mouse intravitreally using a syringe with 33 gauge needle (Hamilton, Reno, NV). To visualize the injected human cells, the cells were labeled with dye (Cell tracker green CMFDA, Molecular Probes) before injection.

Se recogieron las retinas a diversos puntos de tiempo y se fijaron con paraformaldehído (PFA) al 4% y metanol, seguido por bloqueo en FBS al 50%/NGS al 20% durante una hora a temperatura ambiente. Para teñir la vasculatura de la retina, se incubaron retinas con anticuerpos anti-CD31 (Pharmingen) y anti-colágeno IV (Chemicon) seguido por anticuerpos secundarios conjugados con Alexa 488 ó 594 (Molecular Probes, Eugene, Oregon). Se dispusieron las retinas planas con cuatro incisiones de relajación radiales para obtener una preparación microscópica completa. Se obtuvieron imágenes de la vasculatura en los plexos vasculares retinianos profundo o intermedio (véase Dorrell et al. 2002 Invest Ophthalmol. Vis. Sci. 43:3500-3510) utilizando un microscopio confocal Radiance MP2100 y el software LASERSHARP® (Biorad, Hercules, California). Para la cuantificación de la vasculatura, se escogieron aleatoriamente cuatro campos independientes (900 !m x 900 !m) de la parte media de la capa vascular intermedia o profunda y se midió la longitud total de la vasculatura utilizando el software de análisis LASERPIX® (Biorad). Se utilizaron las longitudes totales de estos cuatro campos en el mismo plexo para el análisis adicional. Retinas were collected at various time points and fixed with 4% paraformaldehyde (PFA) and methanol, followed by blocking in 50% FBS / 20% NGS for one hour at room temperature. To stain the retinal vasculature, retinas were incubated with anti-CD31 (Pharmingen) and anti-collagen IV (Chemicon) antibodies followed by secondary antibodies conjugated with Alexa 488 or 594 (Molecular Probes, Eugene, Oregon). Flat retinas with four radial relaxation incisions were arranged to obtain a complete microscopic preparation. Images of the vasculature were obtained in the deep or intermediate retinal vascular plexus (see Dorrell et al. 2002 Invest Ophthalmol. Vis. Sci. 43: 3500-3510) using a Radiance MP2100 confocal microscope and LASERSHARP® software (Biorad, Hercules, California). For quantification of the vasculature, four independent fields (900 µm x 900 µm) were chosen randomly from the middle part of the intermediate or deep vascular layer and the total length of the vasculature was measured using LASERPIX® analysis software (Biorad ). The total lengths of these four fields in the same plexus were used for further analysis.

Las retinas montadas planas se volvieron a incrustar para obtener cortes con criostato. Se colocaron las retinas en PFA al 4% durante la noche seguido por incubación con sacarosa al 20%. Se incrustaron las retinas en compuesto para corte a temperatura óptima (OCT: Tissue-Tek; Sakura FineTech, Torrance, CA). Se rehidrataron los cortes de criostato (10 !m) en PBS que contenía el colorante nuclear DAPI (Sigma-Aldrich, St. Louis, Missouri). Se tomaron imágenes de núcleos marcados con DAPI de tres áreas diferentes (280 !m de anchura, toma de muestras no sesgada) en un único corte que contenía la cabeza del nervio óptico y toda la retina periférica mediante microscopio confocal. Se contó el número de núcleos ubicados en la ONL de los tres campos independientes en un corte y se sumaron para su análisis. Se realizó una análisis de regresión lineal simple para examinar la relación entre la longitud de la vasculatura en el plexo profundo y el número de núcleos celulares en la ONL. Flat mounted retinas were re-embedded to obtain cuts with cryostat. Retinas were placed in 4% PFA overnight followed by incubation with 20% sucrose. Retinas were embedded in compound for optimum temperature cutting (OCT: Tissue-Tek; Sakura FineTech, Torrance, CA). The cryostat sections (10 µm) were rehydrated in PBS containing the DAPI nuclear dye (Sigma-Aldrich, St. Louis, Missouri). Images of DAPI-labeled nuclei of three different areas (280 µm width, non-skewed sample) were taken in a single section containing the optic nerve head and the entire peripheral retina using a confocal microscope. The number of nuclei located in the ONL of the three independent fields in a cut were counted and added for analysis. A simple linear regression analysis was performed to examine the relationship between the length of the vasculature in the deep plexus and the number of cell nuclei in the ONL.

Tras la adaptación a la oscuridad durante la noche, se anestesió a los ratones mediante inyección intraperitoneal de 15 !g/mg de ketamina y 7 !g/mg de xilazina. Se registraron los electrorretinogramas (ERG) de la superficie corneal de cada ojo tras la dilatación de la pupila (sulfato de atropina al 1%) utilizando un electrodo corneal de anillo de oro junto con un electrodo de referencia en la boca y uno de tierra en la cola. Se produjeron estímulos con un estimulador Grass Photic (PS33 Plus, Grass Instruments, Quincy, MA) fijado al exterior de una cúpula de Ganzfeld altamente reflectante. Se recogieron las respuestas de los bastones a destellos de luz de longitud de onda corta (Wratten 47A; Amax = 470 nm) a lo largo de un intervalo de intensidades de hasta el máximo permisible por el estimulador fótico (0,668 cd-s/m2). Se amplificaron las señales de respuesta (amplificador CP511 AC, Grass Instruments), se digitalizaron (PCI-1200, National Instruments, Austin, TX) y se analizaron por ordenador. Cada ratón sirvió como su propio control interno con ERG registrados tanto de los ojos tratados como de los no tratados. Se realizó el promedio de hasta 100 barridos para las señales más débiles. Las respuestas promedio del ojo no tratado se restaron digitalmente de las respuestas del ojo tratado y se utilizó esta diferencia en la señal para indexar el rescate funcional. After dark adaptation at night, mice were anesthetized by intraperitoneal injection of 15 µg / mg ketamine and 7 µg / mg xylazine. Electroretinograms (ERG) of the corneal surface of each eye were recorded after pupil dilation (1% atropine sulfate) using a gold ring corneal electrode together with a reference electrode in the mouth and a ground electrode in The tail. Stimuli were produced with a Grass Photic stimulator (PS33 Plus, Grass Instruments, Quincy, MA) attached to the outside of a highly reflective Ganzfeld dome. The responses of the rods to short-wavelength light flashes (Wratten 47A; Amax = 470 nm) were collected over a range of intensities of up to the maximum allowable by the photic stimulator (0.668 cd-s / m2) . The response signals were amplified (amplifier CP511 AC, Grass Instruments), digitized (PCI-1200, National Instruments, Austin, TX) and analyzed by computer. Each mouse served as its own internal control with ERGs recorded from both treated and untreated eyes. The average of up to 100 scans was performed for the weakest signals. The average responses of the untreated eye were digitally subtracted from the responses of the treated eye and this difference in the signal was used to index the functional rescue.

Se utilizó el análisis de microalineamento para la evaluación de la expresión del gen retiniano seleccionado como diana por Lin-HSC. Se inyectaron a ratones P6 rd/rd o bien Lin- o bien CD31-HSC. Se diseccionaron las retinas de estos ratones 40 días tras la inyección en medio libre de ARNasa (el rescate de la vasculatura de la retina y la capa fotorreceptora es obvio a este punto de tiempo tras la inyección). Se analizó un cuadrante de cada retina mediante preparación microscópica completa para garantizar que se había logrado la selección como diana por HSC normales, así como la protección neuronal y de la vasculatura. Se purificó ARN de las retinas con inyecciones satisfactorias utilizando un protocolo de aislamiento de ARN en fenol/cloroformo TRIzol (Life Technologies, Rockville, MD). Se hibridó el ARN con chips Mu74Av2 de Affymetrix y se analizó la expresión génica utilizando el software GENESPRING® (SiliconGenetics, Redwood City, CA). Se inyectaron HCS humanas o de ratón purificadas por vía intravítrea en ratones P6. A P45, se diseccionaron las retinas y se reunieron en fracciones de 1) retinas de ratón rescatadas, a las que se les inyectaron HSC humanas, 2) retinas de ratón no rescatadas a las que se les inyectaron HSC humanas, y 3) retinas de ratón rescatadas a las que se les inyectaron HSC de ratón para la purificación de ARN y la hibridación con chips U133A de Affymetrix específicos de ser humano. Se utilizó el software GENESPRING® para identificar genes que se expresaban por encima del fondo y con mayor expresión en las retinas rescatadas con HSC humanas. Entonces se analizaron individualmente los perfiles de expresión del par de sondas para cada uno de estos genes y se compararon con un modelo de experimentos de microalineamiento U133A humano normal utilizando dChip para determinar la hibridación específica de la especie humana y para eliminar los falsos positivos debidos a hibridación de especies cruzadas. Microalignment analysis was used to evaluate the expression of the retinal gene selected as a target by Lin-HSC. P6 rd / rd or Lin- or CD31-HSC mice were injected. The retinas of these mice were dissected 40 days after injection in RNAse-free medium (rescue of the retinal vasculature and the photoreceptor layer is obvious at this time point after injection). A quadrant of each retina was analyzed by complete microscopic preparation to ensure that selection as a target had been achieved by normal HSCs, as well as neuronal and vasculature protection. RNA was purified from the retinas with satisfactory injections using an RNA isolation protocol in phenol / chloroform TRIzol (Life Technologies, Rockville, MD). RNA was hybridized with Affymetrix Mu74Av2 chips and gene expression was analyzed using GENESPRING® software (SiliconGenetics, Redwood City, CA). Purified human or mouse HCS were injected intravitreally into P6 mice. At P45, the retinas were dissected and assembled in fractions of 1) rescued mouse retinas, to which human HSCs were injected, 2) unrescued mouse retinas to which human HSCs were injected, and 3) retinas of rescued mice that were injected with mouse HSC for RNA purification and hybridization with human-specific Affymetrix U133A chips. GENESPRING® software was used to identify genes that were expressed above the background and with greater expression in retinas rescued with human HSCs. The expression profiles of the pair of probes for each of these genes were then analyzed individually and compared with a model of normal human U133A microalignment experiments using dChip to determine the specific hybridization of the human species and to eliminate false positives due to cross species hybridization.

La figura 21 ilustra datos de citometría de flujo que comparan la expresión de los antígenos de superficie CD31 e integrina alfa 6 en poblaciones de Lin-HSC humanas positivas para CD133 (CD133+) y negativas para CD133 (CD133-). Los paneles izquierdos muestran gráficos de dispersión de citometría de flujo. Los paneles central y derecho son histogramas que muestran el nivel de expresión de anticuerpos específicos en la población de células. El eje Y representa el número de acontecimientos y el eje X muestra la intensidad de la señal. Los histogramas representados en contorno son anticuerpos control de isotipo IgG que muestran el nivel de tinción de fondo no específica. Los histogramas rellenos muestran el nivel de expresión de anticuerpos específicos en la población de células. Un histograma relleno desplazado a la derecha del histograma representado en contorno (control) representa un aumento de la señal fluorescente y la expresión del anticuerpo por encima del nivel de fondo. La comparación de la posición de los picos de los histogramas rellenos entre las dos poblaciones de células representa la diferencia en la expresión de proteínas en las células. Por ejemplo, CD31 se expresa por encima del fondo tanto en las células CD133+ como en las CD133-; sin embargo, hay más células que expresan niveles inferiores de CD31 en la población de células CD133+ que en la población CD133-. A partir de estos datos es evidente que la expresión de CD31 varía entre las dos poblaciones y que la expresión de la integrina alfa 6 está limitada en su mayor parte a las células en la población Lin-, y por tanto puede servir como marcador de células con función de rescate vasculotrófico y neurotrófico. Figure 21 illustrates flow cytometry data comparing the expression of CD31 surface antigens and alpha 6 integrin in CD133 (CD133 +) and CD133 positive (CD133-) human Lin-HSC populations. The left panels show flow cytometry scatter plots. The central and right panels are histograms that show the level of expression of specific antibodies in the cell population. The Y axis represents the number of events and the X axis shows the signal strength. The histograms depicted in contour are IgG isotype control antibodies that show the level of non-specific background staining. Filled histograms show the level of expression of specific antibodies in the cell population. A filled histogram shifted to the right of the histogram depicted in contour (control) represents an increase in fluorescent signal and antibody expression above the background level. The comparison of the position of the peaks of the stuffed histograms between the two cell populations represents the difference in the expression of proteins in the cells. For example, CD31 is expressed above the background in both CD133 + and CD133- cells; however, there are more cells that express lower levels of CD31 in the population of CD133 + cells than in the CD133- population. From these data it is evident that the expression of CD31 varies between the two populations and that the expression of the integrin alfa 6 is mostly limited to the cells in the Lin- population, and therefore can serve as a cell marker with vasculotrophic and neurotrophic rescue function.

Cuando se inyectó por vía intravítrea la subpoblación de Lin-HSC positiva para CD133 y negativa para CD133 en los ojos de ratones SCID neonatales, se observó el mayor grado de incorporación en la vasculatura en desarrollo para la subpoblación negativa para CD133, que expresa ambos antígenos de superficie CD31 e integrina a6 (véase la figura 21, parte inferior). La subpoblación positiva para CD133, que no expresa CD31 ni integrina a6 (figura 21, parte superior) parece seleccionar como diana sitios de neovascularización dirigida por isquemia periférica, pero no cuando se inyecta en ojos que experimentan angiogénesis. When the subpopulation of Lin-HSC positive for CD133 and negative for CD133 was injected intravitreally into the eyes of neonatal SCID mice, the highest degree of incorporation into the developing vasculature was observed for the subpopulation negative for CD133, which expresses both antigens of surface CD31 and integrin a6 (see Figure 21, bottom). The positive subpopulation for CD133, which does not express CD31 or integrin a6 (Figure 21, upper part) seems to select sites of neovascularization directed by peripheral ischemia, but not when injected into eyes undergoing angiogenesis.

Se analizaron retinas rescatadas y no rescatadas mediante inmunohistoquímica con anticuerpos específicos para opsina de conos o bastones. Se analizaron los mismos ojos utilizados para los registros de ERG presentados en la figura 17 para detectar la opsina de conos o bastones. En retinas de ratón de tipo natural, menos del 5% de los fotorreceptores presentes son conos (Soucy et al. 1998, Neuron 21: 481-493) y los patrones de tinción inmunohistoquímica observados con opsina de conos roja/verde tal como se muestra en la figura 25 (A) o rodopsina roja tal como se muestra en la figura 25 (B), concordaban con este porcentaje de células de conos. El Dr. Robert Molday de la Universidad de Columbia Británica proporcionó anticuerpos específicos para rodopsina roja (rho4D2) y se utilizaron tal como se describió anteriormente (Hicks et al. 1986, Exp. Eye Res. 42: 55-71). Se adquirieron anticuerpos de conejo específicos para opsina de conos roja/verde de Chemicon (AB5405) y se utilizaron según las instrucciones del fabricante. Rescued and un rescued retinas were analyzed by immunohistochemistry with antibodies specific for cone or rod opsin. The same eyes used for the ERG records presented in Figure 17 were analyzed to detect the opsin of cones or rods. In wild-type mouse retinas, less than 5% of the photoreceptors present are cones (Soucy et al. 1998, Neuron 21: 481-493) and immunohistochemical staining patterns observed with red / green cones opsin as shown in figure 25 (A) or red rhodopsin as shown in figure 25 (B), they agreed with this percentage of cone cells. Dr. Robert Molday of the University of British Columbia provided antibodies specific for red rhodopsin (rho4D2) and were used as described previously (Hicks et al. 1986, Exp. Eye Res. 42: 55-71). Rabbit antibodies specific for Chemicon red / green cone opsin (AB5405) were purchased and used according to the manufacturer's instructions.

Ejemplo 10. Administración intravítrea de células murinas en modelos murinos para degeneración de la retina inducida por oxígeno. Example 10. Intravitreal administration of murine cells in murine models for oxygen-induced retinal degeneration.

Se expusieron ratones C57B16 recién nacidos de tipo natural a hiperoxia (75% de oxígeno) entre los días P7 a P12 posnatales en un modelo de degeneración de la retina inducida por oxígeno (OIR). La figura 22 ilustra el desarrollo vascular posnatal normal en ratones C57B 16 desde P0 hasta P30. A P0, sólo pueden observarse vasos superficiales incipientes alrededor del disco óptico. Durante los días siguientes, la red superficial primaria se extiende hacia la periferia, alcanzando la periferia lejana hacia el día P10. Entre P7 y P12, se desarrolla el plexo secundario (profundo). Hacia P17, está presente una amplia red superficial y profunda (figura 22, inserciones). En los días siguientes, se produce la remodelación junto con el desarrollo de la capa terciaria (intermedia) de vasos hasta que se alcanza la estructura adulta aproximadamente en P21. Newborn wild-type C57B16 mice were exposed to hyperoxia (75% oxygen) between days P7 to P12 postnatal in a model of oxygen-induced retinal degeneration (OIR). Figure 22 illustrates normal postnatal vascular development in C57B 16 mice from P0 to P30. At P0, only incipient surface vessels can be observed around the optical disc. During the following days, the primary surface network extends towards the periphery, reaching the distant periphery towards day P10. Between P7 and P12, the secondary (deep) plexus develops. Towards P17, a wide surface and deep network is present (figure 22, insertions). In the following days, remodeling occurs along with the development of the tertiary (intermediate) layer of vessels until the adult structure is reached approximately at P21.

En contraposición, en el modelo de OIR descrito en el presente documento, tras la exposición a un 75% de oxígeno en P7-P12, se altera gravemente la secuencia normal de acontecimientos (figura 23). Se inyectaron por vía intravítrea poblaciones de Lin-HSC murinas adultas a P3 en un ojo de un ratón que se sometió posteriormente a OIR, en el otro ojo se inyectaron células negativas para CD31 o PBS como control. La figura 24 ilustra que las poblaciones de Lin-HSC pueden invertir los efectos degenerativos de altos niveles de oxígeno en la retina de ratón en desarrollo. Se observó vasculatura de la retina superficial y profunda completamente desarrollada a P 17 en los ojos tratados, mientras que los ojos control mostraron grandes áreas avasculares prácticamente sin vasos profundos (figura 24). Se observaron aproximadamente 100 ojos de ratones en el modelo de OIR. Se observó vascularización normal en el 58% de los ojos tratados con las poblaciones de Lin-HSC, en comparación con el 12% de los ojos control tratados con células CD31-y el 3% de los ojos control tratados con PBS. In contrast, in the OIR model described herein, after exposure to 75% oxygen in P7-P12, the normal sequence of events is seriously disturbed (Figure 23). Adult murine Lin-HSC populations were injected intravitreally into P3 in one eye of a mouse that subsequently underwent OIR, negative cells for CD31 or PBS were injected as control. Figure 24 illustrates that Lin-HSC populations can reverse the degenerative effects of high oxygen levels in the developing mouse retina. Fully developed superficial and deep retinal vasculature at P 17 was observed in the treated eyes, while the control eyes showed large avascular areas with virtually no deep vessels (Figure 24). Approximately 100 eyes of mice were observed in the OIR model. Normal vascularization was observed in 58% of eyes treated with Lin-HSC populations, compared with 12% of control eyes treated with CD31-cells and 3% of control eyes treated with PBS.

Ejemplo 11. Aislamiento de células de la médula ósea de tipo mieloide de la médula ósea murina mediante selección de CD44. Example 11. Isolation of myeloid bone marrow cells from the murine bone marrow by CD44 selection.

Se extrajeron células de la médula ósea de ratones adultos (The Jackson Laboratory, ME). Se trató la médula ósea completa con un anticuerpo frente a CD44 murino y se utilizó citometría de flujo para aislar células que expresaban CD44 de la médula ósea. Se separaron las células del anticuerpo y se almacenaron en una disolución tampón para su utilización futura. También se aisló una población de células que no expresaban significativamente CD44 (CD44loBM). Bone marrow cells were removed from adult mice (The Jackson Laboratory, ME). The entire bone marrow was treated with an antibody against murine CD44 and flow cytometry was used to isolate cells expressing CD44 from the bone marrow. The antibody cells were separated and stored in a buffer solution for future use. A population of cells that did not significantly express CD44 (CD44loBM) was also isolated.

Ejemplo 12. Aislamiento de células de la médula ósea de tipo mieloide de la médula ósea murina mediante selección de CD44. Example 12. Isolation of myeloid bone marrow cells from the murine bone marrow by CD44 selection.

de frente a CD44, tal como se describe en el ejemplo 11. Se aisló una población de células de la médula ósea de tipo mieloide que era CD44hi y CD11b+, que presentaba características de actividad similares a las de la población CD44hi aislada en el ejemplo 11 utilizando CD44. También se aisló una población CD44lo CD11b-, que se encontró que era inactiva. facing CD44, as described in example 11. A population of myeloid-type bone marrow cells was isolated that was CD44hi and CD11b +, which had similar activity characteristics to those of the CD44hi population isolated in example 11 using CD44. A population of CD44 or CD11b- was also isolated, which was found to be inactive.

5 Ejemplo 13. Caracterización de las poblaciones de células MLBM. 5 Example 13. Characterization of MLBM cell populations.

Aunque no está claro el papel de CD44 en este contexto, es posible que este receptor medie la supervivencia celular, la migración celular y/o la diferenciación celular en el humor vítreo rico en ácido hialurónico tras la inyección Although the role of CD44 in this context is unclear, it is possible that this receptor mediates cell survival, cell migration and / or cell differentiation in vitreous humor rich in hyaluronic acid after injection

10 de células en el ojo. Estaban presentes distintas poblaciones de células CD44hi (es decir, MLBM) y CD44lo en la médula ósea de ratón no fraccionada. La población de células MLBM representa el 76% de la población Lin- utilizada en los ejemplos anteriores, mientras que sólo aproximadamente el 37% y el 4%, respectivamente, de las poblaciones de células Lin+ y CD31-/CD34-/CD11b- de la médula ósea expresaban CD44 (figura 26). Por consiguiente, hay una excelente correlación entre la expresión de CD44 y las actividades vasculotróficas y 10 cells in the eye. Different populations of CD44hi cells (ie MLBM) and CD44lo were present in the unfractionated mouse bone marrow. The MLBM cell population represents 76% of the Lin-population used in the previous examples, while only about 37% and 4%, respectively, of the Lin + and CD31- / CD34- / CD11b- cell populations The bone marrow expressed CD44 (Figure 26). Therefore, there is an excellent correlation between CD44 expression and vasculotrophic activities and

15 neurotróficas observadas en estas tres poblaciones, es decir, las células Lin- fueron las más eficaces mientras que las células CD31-/CD34-/CD11b- fueron sistemáticamente las menos eficaces. Utilizando un panel de anticuerpos específicos de linaje, se determinó que la mayoría de las células CD44hi presentaban características fuertemente mieloides (figura 27). De manera similar, casi todas las células de la médula ósea CD44hi también son CD11b+ (figura 27). The neurotrophic observed in these three populations, that is, the Lin- cells were the most effective while the CD31- / CD34- / CD11b- cells were systematically the least effective. Using a panel of specific lineage antibodies, it was determined that most CD44hi cells had strongly myeloid characteristics (Figure 27). Similarly, almost all CD44hi bone marrow cells are also CD11b + (Figure 27).

20 MLBM seleccionadas positivamente utilizando un anticuerpo frente a CD11b en el ejemplo 12 (CD44hi CD11b+) dieron resultados de actividad similares a los obtenidos con MLBM aisladas utilizando selección con anticuerpo frente a CD44 en los experimentos de direccionamiento vascular. 20 MLBM positively selected using an antibody against CD11b in example 12 (CD44hi CD11b +) gave similar activity results to those obtained with MLBM isolated using antibody selection against CD44 in vascular targeting experiments.

25 A continuación en la tabla 3 se muestran las características de antígenos de superficie celular de la población de células MLBM del ejemplo 12 y de las células CD44lo CD11b+ aisladas en el ejemplo 12. En la tabla 3, un mayor número de signos positivos (+) indica relativamente mayor expresión del antígeno. Un signo negativo (-) indica que no se detectó expresión. 25 Table 3 below shows the characteristics of cell surface antigens of the MLBM cell population of example 12 and of the CD44 or CD11b + cells isolated in example 12. In Table 3, a greater number of positive signs (+ ) indicates relatively higher antigen expression. A negative sign (-) indicates that no expression was detected.

30 Tabla 3 30 Table 3

Antígeno CD44hi/CD11b+ CD44lo/CD11b-CD11a +++ + CD31 + ++ CD34 + -alfa 6 ++ -KDR + -Sca-1 + + c-Kit + -CD115 + -CD45RB220 + ++ TER119 -+++ Ly6G&C (GR-1) +++ -Ly6G +++ -CD44hi / CD11b + CD44lo / CD11b-CD11a +++ + CD31 + ++ CD34 + -alfa 6 ++ -KDR + -Sca-1 + + c-Kit + -CD115 + -CD45RB220 + ++ TER119 - +++ Ly6G & C (GR-1) +++ -Ly6G +++ -

Ejemplo 14. Efectos vasculotróficos y neurotróficos de la población de células MLBM Example 14. Vasculotrophic and neurotrophic effects of the MLBM cell population

35 La población de células MLBM del ejemplo 11 conservaba las propiedades de las células Lin- en lo que se refiere al direccionamiento vascular y a los efectos vasculotróficos y neurotróficos, mientras que las células CD44loBM mostraban poca o ninguna actividad. La actividad de direccionamiento vascular se demostró inyectando células de una población de células GFP+ MLBM por vía intravítrea en ratones en el día posnatal 7 (P7) y analizando las retinas en P14. Tras marcar los vasos sanguíneos con isolectina GS, se observó que las células GFP+ seleccionaban como The population of MLBM cells of Example 11 retained the properties of Lin-cells in terms of vascular targeting and vasculotrophic and neurotrophic effects, while CD44loBM cells showed little or no activity. Vascular targeting activity was demonstrated by injecting cells from a population of GFP + MLBM cells intravitreally into mice on postnatal day 7 (P7) and analyzing the retinas in P14. After marking the blood vessels with GS isolectin, it was observed that GFP + cells selected as

40 diana la vasculatura de la retina y adoptaban una localización perivascular, sin pruebas de incorporación. Estos acontecimientos eran comunes cuando se utilizaban MLBM, pero infrecuentes o ausentes en ojos tratados CD44loBM (figura 28). 40 target the retinal vasculature and adopted a perivascular location, without evidence of incorporation. These events were common when MLBM were used, but infrequent or absent in CD44loBM treated eyes (Figure 28).

Se evaluó la actividad vasculotrófica y neurotrófica de la población de células MLBM del ejemplo 11 utilizando un Vasculotrophic and neurotrophic activity of the MLBM cell population of Example 11 was evaluated using a

45 modelo de ratón de degeneración de la retina tal como se describió anteriormente para Lin-HSC. El ratón rd1/rd1 muestra rasgos característicos de enfermedad degenerativa de la retina incluyendo muerte de fotorreceptores y atrofia de la vasculatura de la retina profunda. Tal como se describió anteriormente, las células de la médula ósea Lin-HSC conservaban las vasculatura de la retina profunda y rescataban parcialmente los fotorreceptores. La población de células MLBM realiza la misma función (figura 29). 45 mouse model of retinal degeneration as described above for Lin-HSC. The rd1 / rd1 mouse shows characteristic features of degenerative retinal disease including death of photoreceptors and atrophy of the deep retinal vasculature. As described above, the Lin-HSC bone marrow cells preserved the vasculature of the deep retina and partially rescued the photoreceptors. The population of MLBM cells performs the same function (figure 29).

50 El modelo de retinopatía inducido por oxígeno comparte características con retinopatía de la prematuridad. La patología asociada con este modelo se reduce significativamente cuando se tratan los ojos con células de la población de células MLBM. Los efectos de las células de la población de células MLBM en este modelo fueron similares a los observados utilizando Lin-HCS descritas anteriormente. Los ojos tratados con células de la población de células MLBM mostraron una reducción significativa en los dos parámetros utilizados para cuantificar el grado de patología en este modelo: el área de obliteración vascular y el área de glomérulos neovasculares. En contraposición, los ojos tratados con células CD4410BM no mostraron mejora con respecto a los ojos tratados con controles de vehículo (figura 30). 50 The oxygen-induced retinopathy model shares characteristics with retinopathy of prematurity. The pathology associated with this model is significantly reduced when the eyes are treated with cells from the MLBM cell population. The effects of the cells of the MLBM cell population in this model were similar to those observed using Lin-HCS described above. The eyes treated with cells from the MLBM cell population showed a significant reduction in the two parameters used to quantify the degree of pathology in this model: the area of vascular obliteration and the area of neovascular glomeruli. In contrast, eyes treated with CD4410BM cells showed no improvement with respect to eyes treated with vehicle controls (Figure 30).

Además de seleccionar como diana la vasculatura de la retina, las células de la población de células MLBM se diferencian en células de tipo macrófago (F4/80+), penetran en la retina y adoptan una posición estrechamente opuesta al epitelio pigmentario de la retina (RPE). Esta ubicación facilita los efectos de rescate vascular y de fotorreceptores observados de las células de la población de células MLBM. Además, una vez en su sitio cerca del RPE, las células de la población de células MLBM producen factor de crecimiento endotelial vascular (VEGF), tal como se demuestra mediante la inyección de células de una población de células MLBM derivada de un ratón VEGF-GFP, en el que se expresa la proteína fluorescente verde (GFP) tras la activación del gen de VEGF (figura 31). Por tanto, las células de la población de células MLBM parecen estar en un estado “activado” de VEGF. Las células introducidas de la población de células MLBM parecen reclutar células endógenas del mismo tipo, puesto que se observaron tanto células GFP+ (introducidas) como GFP- (endógenas) en la región del RPE. Esta localización se ha observado en ratones de tipo natural durante el desarrollo vascular de la retina normal, en retinas rescatadas en el ratón rd1*rd1 y en el modelo de retinopatía inducida por oxígeno. In addition to selecting the retinal vasculature as a target, the cells of the MLBM cell population differentiate into macrophage-like cells (F4 / 80 +), penetrate the retina and adopt a position closely opposite to the retinal pigment epithelium ( RPE) This location facilitates the effects of vascular rescue and observed photoreceptors of the cells of the MLBM cell population. In addition, once in place near the RPE, the cells of the MLBM cell population produce vascular endothelial growth factor (VEGF), as demonstrated by the injection of cells from a population of MLBM cells derived from a VEGF- mouse GFP, in which the green fluorescent protein (GFP) is expressed after activation of the VEGF gene (Figure 31). Therefore, the cells of the MLBM cell population appear to be in an "activated" state of VEGF. The introduced cells of the MLBM cell population appear to recruit endogenous cells of the same type, since both GFP + (introduced) and GFP- (endogenous) cells were observed in the RPE region. This location has been observed in wild-type mice during the normal retinal vascular development, in retinas rescued in the rd1 * rd1 mouse and in the oxygen-induced retinopathy model.

Se encontraron resultados de direccionamiento vascular similares para la población de células MLBM del ejemplo Similar vascular targeting results were found for the MLBM cell population of the example

12. La figura 32 muestra que hacia P20, las células CD44hi CD11b del ejemplo 12 (color verde) seleccionaban como diana específicamente la vasculatura (color rojo) cuando se inyectaban a P2, de una manera similar a la población de CD44-high del ejemplo 11. La figura 33 muestra que las CD44lo CD11b- del ejemplo 12 no seleccionaban como diana específicamente la vasculatura. 12. Figure 32 shows that towards P20, the CD44hi CD11b cells of example 12 (green color) specifically selected the vasculature (red color) when injected into P2, in a manner similar to the CD44-high population of the example 11. Figure 33 shows that the CD44 or CD11b- of Example 12 did not specifically target the vasculature.

La población de células MLBM proporciona un tratamiento eficaz y versátil para enfermedades retinopáticas isquémicas y oculares similares. Las células se aíslan fácilmente de médula ósea autóloga, minimizando así la posible inmunogenicidad observada a menudo en terapias basadas en células. El seguimiento a largo plazo (hasta seis meses) reveló sólo rosetas ocasionales y conservación histológica de la retina neural en ojos a los que se les inyectaron células de linaje negativo. Además, la población de células MLBM puede transfectarse con genes útiles para suministrar genes funcionales a la retina. The MLBM cell population provides an effective and versatile treatment for similar ischemic and ocular retinopathic diseases. The cells are easily isolated from autologous bone marrow, thus minimizing the possible immunogenicity often observed in cell-based therapies. Long-term follow-up (up to six months) revealed only occasional rosettes and histological preservation of the neural retina in eyes that were injected with negative lineage cells. In addition, the population of MLBM cells can be transfected with genes useful to deliver functional genes to the retina.

Lista de secuencias Sequence list

<110> THE SCRIPPS RESEARCH INSTITUTE <110> THE SCRIPPS RESEARCH INSTITUTE

<120> PROCEDIMIENTO PARA EL TRATAMIENTO DE LA RETINOPATÍA DE LA PREMATURIDAD Y ENFERMEDADES RETINOPÁTICAS RELACIONADAS <120> PROCEDURE FOR THE TREATMENT OF PREMATURITY RETINOPATHY AND RELATED RETINOPATHIC DISEASES

<130> 18-216 T1 <130> 18-216 T1

<140> EP <141> <140> EP <141>

<150> 60/656.122 <150> 60 / 656.122

<151> <151>

<160> 6 <160> 6

<170> FastSEQ para Windows versión 4.0 <170> FastSEQ for Windows version 4.0

<210> 1 <210> 1

<211> 4742 <211> 4742

<212> ADN <212> DNA

<213> Secuencia artificial <213> Artificial sequence

<220> <220>

<223> T2-TrpRS con cola de His6 <223> T2-TrpRS with His6 tail

<400> 1 <400> 1

<210> 2 <210> 2

<211> 392 5 <212> PRT <211> 392 5 <212> PRT

<213> Secuencia artificial <213> Artificial sequence

<220> <220>

<223> T2-TrpRS con cola de His6 10 <223> T2-TrpRS with His6 10 tail

<400> 2 <400> 2

<210> 3 5 <211> 378 <210> 3 5 <211> 378

<212> PRT <212> PRT

<213> Homo sapiens <213> Homo sapiens

<400> 3 10 <400> 3 10

<210> 4 <210> 4

<211> 378 <211> 378

<212> PRT <212> PRT

<213> Homo sapiens <213> Homo sapiens

<400> 4 <400> 4

<210> 5 <210> 5

<211> 423 <211> 423

<212> PRT <212> PRT

<213> Homo sapiens <213> Homo sapiens

<400> 5 <400> 5

<210> 6 <210> 6

<211> 401 <211> 401

<212> PRT <212> PRT

<213> Homo sapiens <213> Homo sapiens

<400> 6 <400> 6

Claims (11)

REIVINDICACIONES 1. Utilización de células en la preparación de una composición farmacéutica para el tratamiento de un mamífero que corre el riesgo de desarrollar o padecer una enfermedad retinopática, en particular una retinopatía de la prematuridad, en la que: 1. Use of cells in the preparation of a pharmaceutical composition for the treatment of a mammal that is at risk of developing or suffering from a retinopathic disease, in particular a retinopathy of prematurity, in which:
(a) (to)
las células son una población de células de la médula ósea de tipo mieloide, vasculotrópicas, de linaje negativo, aisladas, en la que las células expresan los antígenos CD44 y CD11b; the cells are a population of myeloid, vasculotropic, negative lineage bone marrow cells, in which the cells express the CD44 and CD11b antigens;
(b) (b)
las células han sido transfectadas con un ácido nucleico que codifica para un fragmento angiostático de triptofanil-ARNt sintetasa (Trp-RS); the cells have been transfected with a nucleic acid encoding an angiostatic fragment of tryptophanyl-tRNA synthetase (Trp-RS);
(c) (C)
la composición farmacéutica es para la administración de dichas células a la retina del mamífero en una cantidad eficaz para favorecer la revascularización fisiológica de las zonas dañadas de la retina y para mejorar la lesión a la retina provocada por la enfermedad. The pharmaceutical composition is for the administration of said cells to the mammalian retina in an amount effective to favor the physiological revascularization of the damaged areas of the retina and to improve the lesion to the retina caused by the disease.
2. 2.
Utilización según la reivindicación 1, en la que el fragmento angiostático de TrpRS es T2-TrpRS (SEC ID Nº: 3) o T2-TrpRS-GD (SEC ID Nº: 4). Use according to claim 1, wherein the angiostatic TrpRS fragment is T2-TrpRS (SEQ ID NO: 3) or T2-TrpRS-GD (SEQ ID NO: 4).
3. 3.
Utilización según la reivindicación 1, en la que las células comprenden células madre hematopoyéticas y células progenitoras endoteliales. Use according to claim 1, wherein the cells comprise hematopoietic stem cells and endothelial progenitor cells.
4. Four.
Utilización según la reivindicación 1, en la que las células son producidas mediante un procedimiento que comprende aislar médula ósea de un mamífero y seleccionar positivamente células de la médula ósea que inmunorreaccionen con un anticuerpo seleccionado de entre el grupo constituido por anti-CD44, anti-CD11b y una combinación de los mismos. Use according to claim 1, wherein the cells are produced by a method comprising isolating bone marrow from a mammal and positively selecting bone marrow cells that immunoreact with an antibody selected from the group consisting of anti-CD44, anti- CD11b and a combination thereof.
5. 5.
Utilización según la reivindicación 1, en la que el mamífero es un ser humano. Use according to claim 1, wherein the mammal is a human being.
6. 6.
Utilización según la reivindicación 1, en la que el mamífero es un mamífero lactante. Use according to claim 1, wherein the mammal is a lactating mammal.
7. 7.
Utilización según la reivindicación 6, en la que el mamífero lactante ha sido expuesto a condiciones hiperóxicas. Use according to claim 6, wherein the nursing mammal has been exposed to hyper-toxic conditions.
8. 8.
Utilización según la reivindicación 1, en la que la composición farmacéutica es para la administración de las células mediante inyección intraocular. Use according to claim 1, wherein the pharmaceutical composition is for the administration of the cells by intraocular injection.
9. 9.
Utilización según la reivindicación 1, en la que las células son autólogas para el mamífero que está tratándose. Use according to claim 1, wherein the cells are autologous to the mammal being treated.
10. 10.
Utilización según la reivindicación 1, en la que la composición farmacéutica es para la administración de las células antes de la aparición de los síntomas de la enfermedad. Use according to claim 1, wherein the pharmaceutical composition is for the administration of the cells before the onset of disease symptoms.
11. eleven.
Utilización según la reivindicación 1, en la que la composición farmacéutica es para la administración de las células antes de exponer el mamífero a condiciones hiperóxicas. Use according to claim 1, wherein the pharmaceutical composition is for the administration of the cells before exposing the mammal to hyper-toxic conditions.
ES07021593T 2005-02-24 2006-02-24 Myeloid-type cells transfected for the treatment of retinopathy of prematurity and related diseases Active ES2382357T3 (en)

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